CN205037925U - 一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置 - Google Patents

Abstract

一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，包括固定装置、水量平衡装置、气体处理装置、水、气、煤分层装置。适用于对含水煤层钻孔瓦斯涌出量、瓦斯压力测定以及现场采集瓦斯气体，其能有效、安全、准确的测定含水煤层的指标性数据。该装置开辟了含水煤层钻孔数据测定的新方法，可直接测定含水煤层瓦斯涌出量和含水煤层钻孔瓦斯压力。其结构简单、便捷有效，无需复杂的电子监测设备，其测定结果准确，操作方便，安全系数高。

Description

一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，具体的说是一种通过平衡钻孔涌水量与排水量，从而测定钻孔瓦斯压力和钻孔瓦斯涌出量的装置。

背景技术

目前含水煤层钻孔瓦斯参数测定受到钻孔涌水的很大影响。而高瓦斯含水煤层可能具有突出危险，所以准确的测定煤层瓦斯压力和煤层瓦斯涌出量这些指标性参数，对含水煤层采取防突措施提供重要依据。但如果在煤层钻孔封孔后直接用压力表测压力，所测数据由于受到涌水压力的影响从而失去准确性。由于水对瓦斯气体体积的影响煤层钻孔瓦斯涌出量也不容易测定。加上现有的一些装置操作比较复杂、对工人技术要求比较高且并未考虑到水压对瓦斯压力的影响，并且均未彻底解决水压对瓦斯压力测定结果的影响。如CN202057373U公开了一种富含水煤层钻孔瓦斯流量测试装置当遇到以下三种情况时测定结果不准确：

①　如果所打钻孔向上倾斜，煤层涌入钻孔的水会液封一部分气体，使气体无法通过水分离膜，导致所测瓦斯压力不准确；

②　富含水煤层涌出多为煤泥水，会堵塞水分离膜，影响气体通过导致所测瓦斯压力不准确；

③　无法控制涌入钻孔的水量与排出水量平衡，当涌入钻孔水量大于排出水量时，由于水体积增加导致钻孔内压力增大，从而使富含在煤层的瓦斯不容易释放到钻孔中，导致所测瓦斯压力不准确；

为了解决这些问题，设计出多功能含水煤层瓦斯参数测定装置，通过水平衡装置，排除掉水对测定结果的影响，使操作更简单，数据更准确。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于克服背景技术之不足而提供一种可以克服井下煤层、岩层涌水等恶略条件，提供一种理论简单、结构简单、操作简单、测定准确的含水煤层钻孔瓦斯参数测定装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，包括：对接装置，对接在钻孔套管上，并与连接管固定板相连接，连接管固定板与煤泥沉淀池组合形成水、气、煤分层腔；煤泥沉淀池在整个装置的下方，煤泥沉淀池内装有两片200目过滤网，过滤网与底板成60°安装，实现对煤泥的过滤和向下导流作用，并且利用液封实现气水分离，下方设有放泥口；连接管固定板，从上到下依次固定排水管、排气管、液位指示管，各管与连接管固定板之间均装有防漏水胶套；排水管上装有依次装有排水阀、恒流阀、电子流量计；排气管分为内管和外管，内管端头连接一个角度调节关节，排气管内管口上部设有可塑性挡水片，排气管外管直接连接压力表，随后连接排气管阀，排气管阀连接转子流量计，转子流量计连接真空气囊；液位指示管为透明钢化玻璃细管，在上面装有液位指示管阀。

如上所述的一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，其中，对接装置设计成螺纹调换接头，并配有各种型号变径转换接头。

如上所述的一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，其中，液位指示管与恒流阀配合使用显示煤层涌入钻孔的水与排除钻孔的水的平衡状态。

如上所述的一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，其中，排气管内管设有角度调节关节，具有调节排气管内管的角度和方位的功能，真空气囊可在无压力条件下收集气体。

采用上述技术方案的本实用新型与现有技术相比，一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置对含水煤层钻孔瓦斯直接取样、测定瓦斯压力、测定瓦斯涌出量。该装置解决了含水煤层钻孔瓦斯参数测定困难的问题，尤其是测定瓦斯压力和瓦斯涌出量。其采用便捷、准确的测定装置，能够对不同含水煤层钻孔瓦斯参数进行测定。该装置结构简单，固定、安装、调试便利，对操作人员要求低。水平衡装置采用液位指示装置，使水位、水平衡状态易于观察；采用恒流阀确保排除水流量对瓦斯体积、压力的影响；采用煤泥处理装置，排除了煤泥对实验装置的影响；采用真空气囊，可收集瓦斯气体，避免瓦斯直接排入工作面，增加试验的安全性；采用导气管隔离涌水直接导通气体测定瓦斯压力和瓦斯涌出量；角度调节关节可以调节导气管内管口的位置，适应于不同涌水量情况下，造成的不同平衡水位。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图2是本实用新型的主视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详述本实用新型：

如附图所示，排气管内管口1排气管内管2连接管固定板3液位指示管4液位指示管阀5排气管阀6转子流量计7防漏水胶套8排水管阀9电子流量计10排气管外管11真空气囊12对接接头13过滤网14恒流阀15压力表16角度调节关节17排泥阀18对接口调换螺纹19排水管20组成。对接接头13，对接在钻孔套管上，并与连接管固定板3、煤泥沉淀池组合形成水、气、煤分层腔；连接管固定板13，从上到下依次固定排水管20、排气管、液位指示管4，各管与连接管固定板之间均装有防漏水胶套8；排水管上装有排水管阀9、恒流阀15、电子流量计10；排气管分为内管2和外管11，内管端头连接一个角度调节关节17，排气管内管口1上部设有可塑性挡水片，排气管外管11直接连接压力表16，随后连接排气管阀6，排气管阀6连接转子流量计7，转子流量计7连接真空气囊12；液位指示管4为透明钢化玻璃细管，在上面装有液位指示管阀5。本实用新型的一种基于流量平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置采用连接管固定板固定水量平衡装置、气体处理装置。水量平衡装置由恒流阀连接高精度电子流量计并和液位指示管共同组成。气体处理装置由排气管内管、角度调节关节、排气管外管、压力表、转子流量计、真空气囊等连接而成。采用水、气、煤处理装置，该装置由煤泥沉淀池和水、气体隔离腔组成。固定板上各管接口都采用防漏水胶套。对接装置设计成可调换形式，采用螺纹调换对接。煤泥沉淀池装有两片200目过滤网，过滤网与底板成60°安装，实现对煤泥的过滤和向下导流作用，并且利用液封实现气水分离。液位指示管与恒流阀配合使用显示煤层涌入钻孔的水与排除钻孔的水的平衡状态。排气管内管设有角度调节关节，可以任意调节排气管内管的角度和方位，真空气囊可在无压力条件下收集气体。

含水煤层钻孔瓦斯涌出量测定：步骤一，安装好装置，打开液位指示管阀5和排气管阀6，调节排水管阀9大小，使液位高于各管接口并处于稳定不动，此时涌入钻孔水量等于排出水量（排除水对钻孔内瓦斯气体体积的影响）。步骤二，读取转子流量计7数据，并记录。

含水煤层钻孔瓦斯压力测定：步骤一，安装好装置，打开液位指示管阀5和排气管阀6，调节排水管阀9大小，使液位高于各管接口并处于稳定不动，此时涌入钻孔水量等于排出水量（排除水对钻孔内瓦斯气体体积的影响）。读取排水管电子流量计10数据为M。步骤二，调节恒流阀，使流量恒定保持为M，关闭液位指示管阀5和排气管阀6，间隔10分钟读一次压力表5的数据，并记录。

Claims (4)

1.一种基于流量平衡法含水煤层钻孔瓦斯参数测定装置，包括：对接装置，对接在钻孔套管上，并与连接管固定板相连接，连接管固定板与煤泥沉淀池组合形成水、气、煤分层腔；煤泥沉淀池在整个装置的下方，煤泥沉淀池内装有两片200目过滤网，过滤网与底板成60°安装，实现对煤泥的过滤和向下导流作用，并且利用液封实现气水分离，下方设有放泥口；连接管固定板，从上到下依次固定排水管、排气管、液位指示管，各管与连接管固定板之间均装有防漏水胶套；排水管上装有依次装有排水阀、恒流阀、电子流量计；排气管分为内管和外管，内管端头连接一个角度调节关节，排气管内管口上部设有可塑性挡水片，排气管外管直接连接压力表，随后连接排气管阀，排气管阀连接转子流量计，转子流量计连接真空气囊；液位指示管为透明钢化玻璃细管，在上面装有液位指示管阀。

2.根据权利要求1所述的一种基于流量平衡法含水煤层钻孔瓦斯参数测定装置，其特征在于：对接装置设计成螺纹调换接头，并配有各种型号变径转换接头。

3.根据权利要求1所述的一种基于流量平衡法含水煤层钻孔瓦斯参数测定装置，其特征在于：液位指示管与恒流阀配合使用显示煤层涌入钻孔的水与排除钻孔的水的平衡状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于流量平衡法含水煤层钻孔瓦斯参数测定装置，其特征在于：排气管内管设有角度调节关节，具有调节排气管内管的角度和方位的功能，真空气囊可在无压力条件下收集气体。