CN205314986U - 测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置，包括：有机玻璃管、手动试压泵、流量计和气压输送装置；有机玻璃管内设置有封孔器，封孔器上连接有流量管接头和注液管接头，手动试压泵上连接有膨胀液管，手动试压泵通过膨胀液管与注液管接头相连接；流量计上连接有流量管，流量计通过流量管与流量管接头相连接；有机玻璃管的右端为封闭结构，封孔器将有机玻璃管的右侧分隔为气体测量室，流量管接头穿过封孔器与气体测量室相连通；气体测量室的右端设置有注气口，气压输送装置上连接有注气管，气压输送装置通过注气管与注气口相连接。通过本实用新型可以提取更准确的实验数据，提高将瓦斯涌出初速度作为预测煤层突出危险性指标的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿用安全生产设备领域，具体的说，是涉及一种测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置。
背景技术
矿井在进行安全生产时需要对具有突出危险性的煤层进行预测，而钻孔瓦斯涌出初速度便是常用的预测指标之一。根据现有资料及现场实测显示，钻孔瓦斯涌出初速度一般出现在打完钻孔后2-3min。由于打完钻孔后准备封孔装置以及煤矿现场的复杂性，在现场测定钻孔瓦斯涌出初速度时可能会错过其峰值出现的时间，使得测定的数值偏小，从而可能造成低指标突出情况的出现。
根据理论分析，当钻孔深度增加时，钻孔瓦斯涌出初速度出现的时间会延长，这就为现场测定钻孔瓦斯涌出初速度留下更多的准备时间。同时,由于现场影响钻孔瓦斯涌出初速度出现时间的因素很多,无法单一的确定钻孔深度对瓦斯涌出初速度出现时间的影响。
因此通过实验室实验，验证钻孔深度增加会延长钻孔瓦斯涌出初速度出现的时间，对于提高瓦斯涌出初速度作为预测煤层突出危险性指标的准确性具有一定意义。
实用新型内容
针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种结构简单，能够有效测试并验证钻孔深度增加会延长钻孔瓦斯涌出初速度出现时间的实验装置。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置，包括：有机玻璃管、手动试压泵、流量计和气压输送装置；所述有机玻璃管内设置有封孔器，所述封孔器上连接有流量管接头和注液管接头，所述手动试压泵上连接有膨胀液管，所述手动试压泵通过膨胀液管与注液管接头相连接；所述流量计上连接有流量管，所述流量计通过流量管与流量管接头相连接；所述有机玻璃管的右端为封闭结构，所述封孔器将有机玻璃管的右侧分隔为气体测量室，所述流量管接头穿过封孔器与气体测量室相连通；所述气体测量室的右端设置有注气口，所述气压输送装置上连接有注气管，所述气压输送装置通过注气管与注气口相连接。
优选的是，所述有机玻璃管数量为6-12节，相邻有机玻璃管通过PVC接头相连接，有机玻璃管和PVC接头之间通过胶粘剂相连接。
在上述任一方案中优选的是，所述有机玻璃管的外壁上设置有钢管套，所述钢管套的位置与封孔器所在位置相对应。
在上述任一方案中优选的是，所述封孔器内设置有封孔胶囊，所述封孔胶囊与所述注液管接头相连接，所述注液管接头通过膨胀液管与手动试压泵相连接。
在上述任一方案中优选的是，所述气压输送装置上设置有气量控制阀。
本实用新型相对现有技术的有益效果：
本实用新型测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置用封孔器封住有机玻璃管右侧的气体测量室，通过注气口向气体测量室注入气体，通过改变流量管长度来模拟现场增加钻孔深度对瓦斯流量峰值出现时间的影响规律，来实时观察流量计的读数，并记录下不同流量管长度下其峰值出现的时间。通过实验室的实验来验证随着钻孔深度增加，会延长瓦斯涌出初速度出现的时间。通过本实用新型测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置可以提取更准确的实验数据，提高将瓦斯涌出初速度作为预测煤层突出危险性指标的准确性。
附图说明
图1是本实用新型测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置的结构示意图。
附图中主要部件符号说明：
图中：
1、有机玻璃管；2、手动试压泵；3、流量计；4、封孔器；5、气体测量室；6、流量管接头；7、注液管接头；8、注气口；9、膨胀液管；10、流量管；11、PVC接头；12、气压输送装置；13、气量控制阀；14、注气管。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本实用新型进行详细的说明：
附图1为一种测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置，模拟矿井在进行安全生产时的煤层钻孔现场。用多节有机玻璃管1通过PVC接头11连接起来组成一个模拟钻孔，有机玻璃管数量为6-12节，优选为10节；有机玻璃管的内径40mm-44mm，优选为42mm，外径为48mm-52mm,优选为50mm，具有一定的强度；每节有机玻璃管的长度为1m，相邻有机玻璃管通过PVC接头11相连接，有机玻璃管1和PVC接头11之间通过胶粘剂连接固定。该实验装置还包括手动试压泵2、流量计3和气压输送装置12；在模拟钻孔即有机玻璃管1内推放入一个封孔器4，封孔器4内设有一个封孔胶囊，封孔胶囊上设置有注液管接头7，注液管接头7连接膨胀液管9，膨胀液管9的另一端连接手动试压泵2，将封孔器4推入到预定位置，手动试压泵2向封孔胶囊内注入膨胀液，使封孔胶囊膨胀至紧紧贴合有机玻璃管1的内壁，直至达到与现场相同的不漏气的状态。同时，为保证安全，用具有一定强度的钢管套住封孔器4封孔处的位置；流量计3上连接有流量管10，流量计3通过流量管10与流量管接头6相连接；有机玻璃管1的右端为封闭结构，封孔器4将有机玻璃管1的右侧分隔为气体测量室5，流量管接头6穿过封孔器4与气体测量室5连通；气体测量室5的右端设有注气口8，气压输送装置12上连接一个注气管14，气压输送装置12通过注气管14与注气口8连接，在气压输送装置12上设有气量控制阀13，可以方便调节气量的大小。
本实用新型在实际应用中的操作步骤为：将多节有机玻璃管1通过PVC接头11连接到一起组成模拟钻孔，并用胶粘剂固定有机玻璃管和PVC接头。根据实验需要，可以选择为10节有机玻璃管。
将组装完成的模拟钻孔放到实验位置固定住，将有机玻璃管的右端定义为模拟钻孔的底部，将连接完整的封孔器4送入到距离模拟钻孔底部1m处的地方，以模拟现场测定瓦斯涌出初速度的真实情况。同时流量计3与手动试压泵2放到合适的位置，便于实验时观察数据。
将封孔器4送入到预定位置后，使用手动试压泵2向封孔胶囊内注入膨胀液，使封孔胶囊膨胀至紧紧贴合有机玻璃管1内壁，直至达到与现场相同的不漏气的状态。同时，为保证安全，在模拟钻孔的外壁上用具有一定强度的钢管套住封孔器4封孔处的位置。
气压输送装置通过模拟钻孔底部的注气口8向模拟钻孔注入0.6MPa的气体，从注入气体时开始计时，记录在初始流量管长度下流量峰值出现的时间。每次增加1m流量管长度，记录下每次流量峰值出现的时间。比对各次流量峰值出现的时间，验证钻孔瓦斯涌出初速度流量峰值出现的时间会随着钻孔深度的增加而延长这一结论。
上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (5)
1.一种测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置，其特征在于，包括：有机玻璃管、手动试压泵、流量计和气压输送装置；所述有机玻璃管内设置有封孔器，所述封孔器上连接有流量管接头和注液管接头，所述手动试压泵上连接有膨胀液管，所述手动试压泵通过膨胀液管与注液管接头相连接；所述流量计上连接有流量管，所述流量计通过流量管与流量管接头相连接；所述有机玻璃管的右端为封闭结构，所述封孔器将有机玻璃管的右侧分隔为气体测量室，所述流量管接头穿过封孔器与气体测量室相连通；所述气体测量室的右端设置有注气口，所述气压输送装置上连接有注气管，所述气压输送装置通过注气管与注气口相连接。
2.根据权利要求1所述测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置，其特征在于：所述有机玻璃管数量为6-12节，相邻有机玻璃管通过PVC接头相连接，有机玻璃管和PVC接头之间通过胶粘剂相连接。
3.根据权利要求1所述测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置，其特征在于：所述有机玻璃管的外壁上设置有钢管套，所述钢管套的位置与封孔器所在位置相对应。
4.根据权利要求1所述测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置，其特征在于：所述封孔器内设置有封孔胶囊，所述封孔胶囊与所述注液管接头相连接，所述注液管接头通过膨胀液管与手动试压泵相连接。
5.根据权利要求1所述测量煤层钻孔瓦斯流量的实验装置，其特征在于：所述气压输送装置上设置有气量控制阀。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107014554A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-08-04 | 华北科技学院 | 一种煤层内瓦斯参数测定探针 |
| CN107725029A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-02-23 | 河南理工大学 | 一种煤矿井下长钻孔瓦斯流量测试装置及方法 |
| CN110185497A (zh) * | 2019-06-29 | 2019-08-30 | 贵州大学 | 一种煤层开采用瓦斯流量测试报警装置 |
| CN110219692A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-10 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 利用煤层钻孔施工中瓦斯涌出数据反演突出主控参数的方法 |
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2016
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