CN212535640U

CN212535640U - 一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备

Info

Publication number: CN212535640U
Application number: CN202021725730.5U
Authority: CN
Inventors: 杨程涛; 周凯; 曹建波; 柴锡军; 王义民; 张健; 蒋浩; 刘攀; 王振龙; 刘�东; 杨正宇; 熊俊杰; 冯立杰
Original assignee: Jiaozishan Branch Of Yonggui Energy Development Co ltd; Henan Energy And Chemical Industry Group Research Institute Co ltd
Current assignee: Jiaozishan Branch Of Yonggui Energy Development Co ltd; Henan Energy And Chemical Industry Group Research Institute Co ltd
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2030-08-18

Abstract

本实用新型提出了一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备，包括检测管路总成、封堵装备以及数据收集装置；检测管路总成分别与封堵装备和数据收集装置电连接；其中检测管路总成包括支架、滚筒、滑轮、封孔器注气装置、检测装置和注浆装置；其中封孔器注气装置、检测装置以及注浆装置为一管多通道结构盘装在滚筒上；滚筒设置在支架上；滑轮设置在支架下方；封孔器注气装置一端与封堵装备连接；注浆装置一端与封堵装备连接；检测装置一端与数据收集装置。本实用新型针对定向钻机施工的定向长钻孔能准确的直接测得瓦斯压力，有效提高施工效率，降低工人劳动强度。同时本实用新型提供的装备结构简单，操作方面配套使用可开闭式钻头，能够减少退钻、进钻。

Description

一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备

技术领域

本实用新型涉及煤层瓦斯抽采技术领域，具体为一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备及作业方法。

背景技术

煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一，它对于确定煤层瓦斯含量、进行瓦斯涌出管理，瓦斯抽放以及没有瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义。在治理矿井瓦斯长期实践中，已探索出许多煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法，但是其准确度相对较低，可靠性差，尤其是针对定向钻机施工的定向长钻孔，没有行之有效的瓦斯压力直接测定方法。

因此提供一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备及作业方法，针对定向钻机施工的定向长钻孔能准确测得瓦斯压力，有效提高施工效率是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型正是基于上述技术问题至少之一，提供一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备及作业方法，针对定向钻机施工的定向长钻孔能准确的直接测得瓦斯压力，有效提高施工效率，降低工人劳动强度。同时本实用新型提供的装备结构简单，操作方面配套使用可开闭式钻头，能够减少退钻、进钻。

有鉴于此，本实用新型提出了一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备，包括检测管路总成、封堵装备以及数据收集装置；检测管路总成分别与封堵装备和数据收集装置电连接；

其中检测管路总成包括支架、滚筒、滑轮、封孔器注气装置、检测装置和注浆装置；其中封孔器注气装置、检测装置以及注浆装置为一管多通道结构盘装在滚筒上；滚筒设置在支架上；滑轮设置在支架下方；封孔器注气装置一端与封堵装备连接；注浆装置一端与封堵装备连接；检测装置一端与数据收集装置。

检测装置包括检测管、封孔器扣件、封孔囊袋、可伸缩齿、压力弹簧以及装有传感器的花管；其中，封孔器扣件将封孔囊袋设置在检测管中部上；检测管内设置压力弹簧；可伸缩齿与压力弹簧连接，伸出检测管；花管设置在检测管一端；其中检测管另一端与数据收集装置连接；压力弹簧设置在花管和封孔器扣件之间；封孔囊袋与封孔器注气装置连接。

其中封孔器扣件与封孔囊袋连接，封孔器扣件将封孔囊袋卡扣在检测管上。

优选的，封孔器注气装置、检测装置以及注浆装置为一管多通道结构，为塑性材质。

本实用新型中封孔器扣件安装在检测管上，滑动密封封孔囊袋，可通过注气管以及注气接头实现封孔囊袋的膨胀收缩。可伸缩齿位于封孔囊袋前端，为常开结构，在钻孔内输送检测装置时，压缩压力弹簧使之为压缩状态，在达到指定位置时，伸缩齿在压力弹簧作用下恢复常开结构，卡在钻孔内，实现检测装置的固定。

进一步的，封孔器注气装置包括封孔器注气管和注气接头；其中注气接头设置在封孔器注气管的一端；封孔器注气管的另一端连接封堵装备；注气接头与封孔囊袋连接。

进一步的，注浆装置包括注浆管和注浆阀门；其中注浆阀门设置在注浆管的一端；注浆管的另一端连接封堵装备；注浆管延伸至封孔囊袋后端。

进一步的，封堵装备包括注浆泵和储浆罐、气泵和气罐；其中封孔器注气装置连接气泵；气泵连接气罐；注浆泵连接储浆罐；注浆泵连接注浆装置。

进一步的，其中气泵连接封孔器注气管；注浆泵连接注浆管。

本实用新型利用定向钻机配套使用可开闭式钻头，在施工全煤层长钻孔完成后钻杆以及配套的可开闭式钻头退至煤岩交界面处，接着将检测管路总成沿定向钻杆内部送至钻头位置，直至顶开钻头横齿进入钻孔，检测管路总成整体直径尺寸小于钻杆内径。可伸缩齿将检测管路总成固定在钻孔内，并对注气封孔，接着通过定向钻机撤出钻杆以及钻头后，进行注浆长距离封孔，封孔完成后通过花管对煤层瓦斯压力进行检测并将数据传输至外部数据收集装置。

本实用新型中，定向钻机配套使用94mm的可开闭式钻头，在施工全煤层长钻孔完成后，钻孔孔径约为100~120mm，将89mm钻杆以及配套的可开闭式钻头退至煤岩交界面处，接着将检测管路总成沿定向钻杆内部送至钻头位置，直至顶开钻头横齿进入钻孔，检测管路总成整体直径尺寸小于钻杆内径。此时可伸缩齿弹开卡在钻孔内，可伸缩齿完全弹开后直径为200mm。然后气泵通过封孔器注气管将封孔囊袋注气膨胀，注气压力为2MPa，从而实现检测装置的封孔以及固定作用。接着通过定向钻机撤出钻杆以及钻头，打开注浆泵，将封孔浆液通过注浆管送至封孔囊袋后端，经过注浆阀门对封孔囊袋外端的岩孔部分进行长距离封孔。封孔完成后通过装有传感器的花管对煤层瓦斯压力进行检测并将数据传输至外部数据收集装置，实现长钻孔的瓦斯压力测试。

通过以上技术方案，本实用新型提供了一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备及作业方法，针对定向钻机施工的定向长钻孔能准确的直接测得瓦斯压力，有效提高施工效率，降低工人劳动强度。同时本实用新型提供的装备结构简单，操作方面配套使用可开闭式钻头，能够减少退钻、进钻。

附图说明

图1示出了本实用新型的结构平面示意图。

图2示出了本实用新型检测管路总成的结构示意图。

图3示出了本实用新型封孔器注气装置、检测装置以及注浆装置的结构示意图。

图4示出了本实用新型封孔器注气装置、检测装置以及注浆装置的剖面图。

其中，图中1为检测管路总成，2为支架，3为滚筒，4为滑轮，5为注气管，6为检测管，7为注浆管，8为封堵装备，9为数据收集装置，10为注气接头，11为封孔器扣件，12为封孔囊袋，13为可伸缩齿，14为压力弹簧，15为花管，16为注浆阀门。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型提供了一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备，针对定向钻机施工的定向长钻孔能准确的直接测得瓦斯压力，有效提高施工效率，降低工人劳动强度。同时本实用新型提供的装备结构简单，操作方面配套使用可开闭式钻头，能够减少退钻、进钻，其结构如图1-4。

如图1-4，本实用新型提出了一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备，包括检测管路总成1、封堵装备8以及数据收集装置9；检测管路总成1分别与封堵装备8和数据收集装置9电连接；

其中检测管路总成1包括支架2、滚筒3、滑轮4、封孔器注气装置、检测装置和注浆装置；其中封孔器注气装置、检测装置以及注浆装置为一管多通道结构盘装在滚筒3上；滚筒3设置在支架2上；滑轮4设置在支架2下方；封孔器注气装置一端与封堵装备8连接；注浆装置一端与封堵装备8连接；检测装置一端与数据收集装置9。

为进一步优化技术方案提出了，检测装置包括检测管6、封孔器扣件11、封孔囊袋12、可伸缩齿13、压力弹簧14以及装有传感器的花管15；其中，封孔器扣件11将封孔囊袋12设置在检测管6中部上；检测管6内设置压力弹簧14；可伸缩齿13与压力弹簧14连接，伸出检测管6；花管15设置在检测管6一端；其中检测管6另一端与数据收集装置9连接；压力弹簧14设置在花管15和封孔器扣件11之间；封孔囊袋12与封孔器注气装置连接。

其中封孔器扣件11与封孔囊袋12连接，封孔器扣件11将封孔囊袋12卡扣在检测管6上。

为进一步优化技术方案提出了，封孔器注气装置、检测装置以及注浆装置为一管多通道结构，为塑性材质。

为进一步优化技术方案提出了，封孔器注气装置包括封孔器注气管5和注气接头10；其中注气接头10设置在封孔器注气管5的一端；封孔器注气管5的另一端连接封堵装备8；注气接头10与封孔囊袋12连接。

为进一步优化技术方案提出了，注浆装置包括注浆管7和注浆阀门16；其中注浆阀门16设置在注浆管7的一端；注浆管7的另一端连接封堵装备8；注浆管7延伸至封孔囊袋12后端。

为进一步优化技术方案提出了，封堵装备8包括注浆泵和储浆罐、气泵和气罐；其中封孔器注气装置连接气泵；气泵连接气罐；注浆泵连接储浆罐；注浆泵连接注浆装置。

为进一步优化技术方案提出了，其中气泵连接封孔器注气管5；注浆泵连接注浆管7。

本实用新型的原理和使用方法为：本实用新型中，定向钻机配套使用94mm的可开闭式钻头，在施工全煤层长钻孔完成后，钻孔孔径约为100~120mm，将89mm钻杆以及配套的可开闭式钻头退至煤岩交界面处，接着将检测管路总成1沿定向钻杆内部送至钻头位置，直至顶开钻头横齿进入钻孔，检测管路总成1整体直径尺寸小于钻杆内径。此时可伸缩齿13弹开卡在钻孔内，可伸缩齿13完全弹开后直径为200mm。然后气泵通过封孔器注气管5将封孔囊袋12注气膨胀，注气压力为2MPa，从而实现检测装置的封孔以及固定作用。接着通过定向钻机撤出钻杆以及钻头，打开注浆泵，将封孔浆液通过注浆管7送至封孔囊袋12后端，经过注浆阀门16对封孔囊袋12外端的岩孔部分进行长距离封孔。封孔完成后通过装有传感器的花管15对煤层瓦斯压力进行检测并将数据传输至外部数据收集装置9，实现长钻孔的瓦斯压力测试。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备，其特征在于，包括检测管路总成、封堵装备以及数据收集装置；所述检测管路总成分别与所述封堵装备和所述数据收集装置电连接；

其中所述检测管路总成包括支架、滚筒、滑轮、封孔器注气装置、检测装置和注浆装置；其中所述封孔器注气装置、所述检测装置以及所述注浆装置为一管多通道结构盘装在所述滚筒上；所述滚筒设置在所述支架上；所述滑轮设置在所述支架下方；所述封孔器注气装置一端与所述封堵装备连接；所述注浆装置一端与所述封堵装备连接；所述检测装置一端与所述数据收集装置。

2.根据权利要求1所述的一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备，其特征在于，所述检测装置包括检测管、封孔器扣件、封孔囊袋、可伸缩齿、压力弹簧以及装有传感器的花管；其中，所述封孔器扣件将所述封孔囊袋设置在所述检测管中部上；所述检测管内设置所述压力弹簧；所述可伸缩齿与所述压力弹簧连接，伸出所述检测管；所述花管设置在所述检测管一端；其中所述检测管另一端与所述数据收集装置连接；所述压力弹簧设置在所述花管和所述封孔器扣件之间；所述封孔囊袋与所述封孔器注气装置连接。

3.根据权利要求2所述的一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备，其特征在于，所述封孔器注气装置包括封孔器注气管和注气接头；其中所述注气接头设置在所述封孔器注气管的一端；所述封孔器注气管的另一端连接所述封堵装备；所述注气接头与所述封孔囊袋连接。

4.根据权利要求2所述的一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备，其特征在于，所述注浆装置包括注浆管和注浆阀门；其中所述注浆阀门设置在所述注浆管的一端；所述注浆管的另一端连接所述封堵装备；所述注浆管延伸至所述封孔囊袋后端。

5.根据权利要求1所述的一种多通道管长钻孔煤层瓦斯压力测试装备，其特征在于，所述封堵装备包括注浆泵和储浆罐、气泵和气罐；其中所述封孔器注气装置连接所述气泵；所述气泵连接所述气罐；所述注浆泵连接所述储浆罐；所述注浆泵连接所述注浆装置。