CN206205881U - 一种煤层注水效果检验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤层注水效果检验装置，属于煤层注水技术领域。包括测试装置和支撑装置，支撑装置包括支撑体及位于支撑体内的弹簧、橡胶垫和弹簧挡片，支撑体的顶部设置有凹槽区，吸水膨胀体位于凹槽区内，在吸水膨胀体与凹槽区的相接处设置有密封圈，隔水套管嵌设在吸水膨胀体内，电阻应变片设置在隔水套管内部，电阻应变片通过导线分别与电源、电压表相连。本实用新型检验装置尤其适用于对煤层深部注水效果的检验，避免了依靠外部煤壁出现挂汗现象检验注水效果的偶然性以及临孔出现出水现象来判断注水效果的资源浪费，由此提高注水效果检验的准确性、降低了煤层注水的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤层注水技术领域，具体涉及一种煤层注水效果检验装置。
背景技术
近年来，随着煤矿开采深度的不断增加，深部矿井复合灾害(煤与瓦斯突出、冲击地压及粉尘灾害)日益严重。为了提高煤矿防灾效果，我国普遍采用煤层注水技术进行煤与瓦斯突出、冲击地压及粉尘灾害的防治，为了评价煤层注水防灾效果，在现场实践时，往往采用观测相关巷道煤壁是否出现挂汗现象或者临孔是否出现出水现象来确定煤层注水效果。但是随着煤矿开采深度的不断增加，煤矿相关地质构造，岩石层理结构相对越来越复杂，目前现场大多依靠表面煤壁出现的挂汗或者临孔出水现象来检验煤层注水效果，这种检验方法会带来大量的偶然性和资源的浪费，而且该检验方法并不适用于煤层深部注水效果的检测。
实用新型内容
针对上述现有技术中无法准确检测煤层深部注水效果的问题，本实用新型提供了一种煤层注水效果检验装置，该装置尤其适用于对煤层深部注水效果的检验，避免了依靠外部煤壁出现挂汗现象检验注水效果的偶然性以及临孔出现出水现象来判断注水效果的资源浪费，由此提高注水效果检验的准确性、降低了煤层注水的成本。
其技术解决方案包括：
一种煤层注水效果检验装置，其包括测试装置和支撑装置，所述支撑装置用于对待观测孔的孔壁进行支撑，所述支撑装置包括支撑体及位于支撑体内的弹簧、橡胶垫和弹簧挡片，所述弹簧的底部通过所述弹簧挡片压缩于待观测孔内，在所述弹簧底部与弹簧挡片之间连接所述橡胶垫，所述弹簧挡片连接有用于控制其抽出的牵引线，所述支撑体的顶部设置有凹槽区；
所述测试装置包括吸水膨胀体、隔水套管和电阻应变片，所述吸水膨胀体位于所述凹槽区内，所述吸水膨胀体与所述凹槽区的相接处设置有密封圈，所述隔水套管嵌设在所述吸水膨胀体内，所述电阻应变片设置在所述隔水套管内部，所述电阻应变片通过导线分别与电源、电压表相连。
作为本实用新型的一个优选方案，所述吸水膨胀体的高度高于所述凹槽区的高度。
作为本实用新型的另一个优选方案，所述吸水膨胀体为吸水膨胀橡胶。
本实用新型所带来的有益技术效果：
在实际使用过程中，首先将该装置的支撑装置置于煤层注水效果待观测孔内，利用牵引线拉出弹簧挡片，释放弹簧，使装置上部突出的吸水膨胀橡胶紧贴孔壁。注水开始后，专人负责观测电压表，待观测孔壁出水即注水效果满足单孔注水所需的效果后，吸水膨胀橡胶吸收孔壁出水，由于吸水膨胀橡胶具有较强的吸水性及膨胀性，体积随着吸水量的增加随之增大，并会对隔水套管内的电阻应变片产生挤压使之形变，从而使电阻发生变化。随着注水的进行，电阻的变化率随着孔内出水量变化也随着变化，因此电阻的变化使电压表也会有明显变化，即达到所需的注水效果检验功能。
该装置的使用实现了煤层内部注水效果的检验，避免了依靠外部煤壁出现挂汗现象检验注水效果的偶然性以及临孔出现出水现象来判断注水效果的资源浪费，由此提高注水效果检验的准确性、降低了煤层注水的成本。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型装置的剖面图；
图中，1-导线，2-密封圈，3-吸水膨胀橡胶，4-电阻应变片，5-隔水套管，6-凹槽区，7-牵引线，8-橡胶垫，9-弹簧，10-弹簧挡片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做详细说明。
如图1所示，本实用新型煤层注水效果检验装置，包括测试装置和支撑装置两部分，支撑装置用于对待观测孔的孔壁进行支撑，测试装置位于支撑装置上方，支撑装置包括支撑体，支撑体的形状与待观测孔相匹配，在支撑体内设置有多个可伸缩体，其中每个可伸缩体由弹簧9、连接在弹簧9底部的橡胶垫8和弹簧挡片10组成，弹簧挡片10位于橡胶垫8的下方，且连接有牵引线7，正常情况下，弹簧9杯弹簧挡片10压缩于待观测孔内，需要测试时，通过拉牵引线7，将弹簧挡片10抽出，弹簧9得到释放，在支撑体的顶部为一凹槽区6，测试装置包括吸水膨胀橡胶体、隔水套管5和电阻应变片4，本实用新型优选吸水膨胀橡胶体为吸水膨胀橡胶3，在该凹槽区6内放置吸水膨胀橡胶3，为了便于充分吸收煤壁出水，因此，吸水膨胀橡胶3的高度要高于凹槽区6的高度，且吸水膨胀橡胶3的周边可以紧贴在孔壁上，在吸水膨胀橡胶3与凹槽区6的相接处设置密封圈2，隔水套管5嵌设在吸水膨胀橡胶3内，相当于吸水膨胀橡胶3牢牢将隔水套管包裹住，电阻应变片4设置在隔水套管内部，隔水套管确保了电阻应变片不会湿水，电阻应变片4通过导线1分别与电源、电压表相连。
在实际使用过程中，首先将装置置于煤层注水效果观测孔内，利用牵引线7拉出挡片，释放弹簧9，使装置上部突出的吸水膨胀橡胶3紧贴孔壁。注水开始后，专人负责观测电压表，待观测孔壁出水即注水效果满足单孔注水所需的效果后，吸水膨胀橡胶3吸收孔壁出水，由于吸水膨胀橡胶3具有较强的吸水性及膨胀性，体积随着吸水量的增加随之增大，并会对隔水套管内的电阻应变片4产生挤压使之形变，从而使电阻发生变化。随着注水的进行，电阻的变化率随着孔内出水量变化也随着变化，因此电阻的变化使电压表也会有明显变化，即达到所需的注水效果检验功能。
上述装置的具体使用方法，其包括以下步骤：
a、根据煤矿实际条件，使用风力钻杆在所需注水的煤层范围内及边缘设计并施工煤层注水孔及效果检验孔，在对效果检验孔进行封孔前将装置推至钻孔深部；
b、待装置到达所需深度时，利用牵引线7将弹簧挡片10抽出，使弹簧底部橡胶垫8支撑于孔壁上，保证上部吸水膨胀橡胶紧贴煤壁；
c、装置安置完成后，对效果检验孔进行封孔，并将装置的两个导线1连接至电源以及电压表上；
d、现场注水人员记录电压表初始值，注水开始后并记录相关变化，当监测到瞬间较大变化时，即代表注水效果达到所需要求；
e、待单孔作业完成后，切断电源并回收电压表留待进行循环使用。
需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种煤层注水效果检验装置，其包括测试装置和支撑装置，所述支撑装置用于对待观测孔的孔壁进行支撑，其特征在于：
所述支撑装置包括支撑体及位于支撑体内的弹簧、橡胶垫和弹簧挡片，所述弹簧的底部通过所述弹簧挡片压缩于待观测孔内，在所述弹簧底部与弹簧挡片之间连接所述橡胶垫，所述弹簧挡片连接有用于控制其抽出的牵引线，所述支撑体的顶部设置有凹槽区；
所述测试装置包括吸水膨胀体、隔水套管和电阻应变片，所述吸水膨胀体位于所述凹槽区内，所述吸水膨胀体与所述凹槽区的相接处设置有密封圈，所述隔水套管嵌设在所述吸水膨胀体内，所述电阻应变片设置在所述隔水套管内部，所述电阻应变片通过导线分别与电源、电压表相连。
2.根据权利要求1所述的煤层注水效果检验装置，其特征在于：所述吸水膨胀体的高度高于所述凹槽区的高度。
3.根据权利要求1所述的煤层注水效果检验装置，其特征在于：所述吸水膨胀体为吸水膨胀橡胶。
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2016
- 2016-10-19 CN CN201621135163.1U patent/CN206205881U/zh not_active Expired - Fee Related
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