CN220267775U - 一种重复使用型矿井含水层水压测定装置 - Google Patents

Abstract

一种重复使用型矿井含水层水压测定装置，包括测压钢管、环型胶囊、打压泵和信号控制器，测压钢管竖向设置在矿井中，环型胶囊固定套装在测压钢管的下端部且位于矿井的含水层上部，测压钢管上自下而上设置有位于矿井外的第一压力表、第一电动球阀和流量计，打压泵的打压口通过高压软管与环型胶囊上部的进气口连接，高压软管上沿气体流动方向设置有位于矿井外的第二电动球阀和第二压力表，信号控制器通过信号线分别与第一压力表、第一电动球阀、流量计、第二电动球阀和第二压力表信号连接，信号控制器通过wifi与手机终端信号连接。本实用新型测量准确，操作方便，可以实现在线监测矿井含水层水压和水流量，可以实现重复使用，降低成本。

Description

一种重复使用型矿井含水层水压测定装置

技术领域

本实用新型涉及矿井水害治理技术领域，具体的说，涉及一种重复使用型矿井含水层水压测定装置。

背景技术

煤矿工作面开采过程中，受到底板含水层的威胁作用，当底板含水层水压与隔水层厚度的比值大于0.1MPa/m，认为工作开采会受到底板水害危险，因此，了解底板含水层的水压和流量是一项非常重要的工作，为了实现长期监测底板含水层的水压和流量等数据，特设计了一种重复使用型矿井含水层水压测定装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种重复使用型矿井含水层水压测定装置，本实用新型测量准确，操作方便，可以实现在线监测矿井含水层水压和水流量，可以实现重复使用，降低成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种重复使用型矿井含水层水压测定装置，包括测压钢管、环型胶囊、打压泵和信号控制器，测压钢管竖向设置在矿井中，测压钢管的下端伸入到矿井的含水层中，环型胶囊固定套装在测压钢管的下端部且位于矿井的含水层上部，测压钢管的上端伸出矿井，打压泵和信号控制器均设置在矿井外，测压钢管上自下而上设置有位于矿井外的第一压力表、第一电动球阀和流量计，打压泵的打压口通过高压软管与环型胶囊上部的进气口连接，高压软管上沿气体流动方向设置有位于矿井外的第二电动球阀和第二压力表，信号控制器通过信号线分别与第一压力表、第一电动球阀、流量计、第二电动球阀和第二压力表信号连接，信号控制器、第一电动球阀和第二电动球阀均连接有电源，信号控制器通过wifi与手机终端信号连接。

测压钢管设置有若干节，各节测压钢管通过螺纹连接的方式组装连接在一起成一整根管道，第一压力表、第一电动球阀和流量计安装在最上一节的测压钢管上且位于矿井外部。

高压软管的两端通过螺母头分别与打压泵的打压口和环型胶囊上部的进气口螺纹连接。

第一电动球阀和第二电动球阀均为防爆型电动球阀。

环型胶囊为带中心孔的圆筒结构，最下一节测压钢管同轴穿过环型胶囊的中心孔，最下一节测压钢管上同轴螺纹连接有上压板和下压板，上压板和下压板的直径小于矿井的直径，上压板压在环型胶囊的上面，下压板压在环型胶囊的下面，上压板的上表面中部和下压板的下表面中部均一体成型有圆台凸起，最下一节测压钢管上螺纹连接有上锁紧螺母和下锁紧螺母，上锁紧螺母紧压在上侧的圆台凸起上表面，下锁紧螺母紧压在下侧的圆台凸起下表面，上压板的偏心部开设有与环型胶囊上部的进气口上下对应的通孔，高压软管的下端穿过通孔并通过螺母头螺纹连接在环型胶囊上部的进气口，螺母头的直径小于通孔的直径。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型的工作原理为：首先将环型胶囊同轴套装在一节测压钢管上，然后将上压板和下压板分别螺纹连接在该节测压钢管上，并使上压板压在环型胶囊的上面，下压板压在环型胶囊的下面，再将上锁紧螺母和下锁紧螺母分别对应螺纹连接在该节测压钢管上，使上锁紧螺母紧压上压板的圆台凸起上表面，下锁紧螺母紧压下压板的圆台凸起下表面，如此，便可将环型胶囊固定在该节测压钢管上，然后将高压软管的一端通过螺母头螺纹连接在环型胶囊上部的进气口，接着，将该节测压钢管连带着环型胶囊一起下到矿井中，通过螺纹连接的方式依次连接若干节测压钢管，直至将环型胶囊送至预定位置，即将环型胶囊送至矿井的含水层上部，然后在最上一节测压钢管上自下而上依次安装第一压力表、第一电动球阀和流量计，将高压软管的另一端通过螺母头螺纹连接在打压泵的打压口，再将信号控制器通过信号线分别与第一压力表、第一电动球阀、流量计、第二电动球阀和第二压力表信号连接，第一电动球阀和第二电动球阀为常闭状态，然后，通过信号控制器控制第二电动球阀通电打开，启动打压泵，打压泵通过高压软管向环型胶囊内打压充气，使环型胶囊膨胀，将环型胶囊内部压力打压至预定值后，通过信号控制器控制第二电动球阀断电关闭，关闭打压泵，保持环型胶囊内部压力恒定，而且使环型胶囊紧贴矿井的含水层岩石壁，然后等待观察第二压力表，如果第二压力表压力值恒定，则说明环型胶囊不漏气，环型胶囊便将测压钢管与矿井的含水层上部之间环腔进行封堵，那么矿井的含水层中的水便通过最下一节测压钢管的下端沿着各节测压钢管向上流动，第一电动球阀为关闭状态，第一压力表便可测得含水层水压并将压力数据通过信号线传给信号控制器，信号控制器再将压力数据通过wifi发送到手机终端，这样管理人员通过手机终端可以实时查看矿井的含水层水压数据报表，当管理人员需要查看矿井的含水层水流量时，通过信号控制器控制第一电动球阀通电打开，则矿井的含水层中的水便通过各节测压钢管向上流动并流经流量计，流量计即可测得矿井的含水层水流量并将流量数据通过信号线传给信号控制器，信号控制器再将流量数据通过wifi发送到手机终端，管理人员通过手机终端可以实时查看矿井的含水层水流量数据报表；本实用新型测量准确，操作方便，可以实现在线监测矿井含水层水压和水流量，当测量结束时，将高压软管的另一端从打压泵的打压口拆掉，再打开第二电动球阀，使环型胶囊内部压力卸掉，环型胶囊被压缩并与矿井的含水层岩石壁脱离，将各节测压钢管向上提出矿井，进而将环型胶囊提出矿井，可以实现重复使用，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A处局部放大图。

图3是本实用新型的环型胶囊与测压钢管的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

如图1-3所示，一种重复使用型矿井含水层水压测定装置，包括测压钢管1、环型胶囊2、打压泵3和信号控制器4，测压钢管1竖向设置在矿井5中，测压钢管1的下端伸入到矿井5的含水层中，环型胶囊2固定套装在测压钢管1的下端部且位于矿井5的含水层上部，测压钢管1的上端伸出矿井5，打压泵3和信号控制器4均设置在矿井5外，测压钢管1上自下而上设置有位于矿井5外的第一压力表6、第一电动球阀7和流量计8，打压泵3的打压口通过高压软管9与环型胶囊2上部的进气口连接，高压软管9上沿气体流动方向设置有位于矿井5外的第二电动球阀10和第二压力表11，信号控制器4通过信号线12分别与第一压力表6、第一电动球阀7、流量计8、第二电动球阀10和第二压力表11信号连接，信号控制器4、第一电动球阀7和第二电动球阀10均连接有电源，信号控制器4通过wifi与手机终端信号连接。

测压钢管1设置有若干节，各节测压钢管1通过螺纹连接的方式组装连接在一起成一整根管道，第一压力表6、第一电动球阀7和流量计8安装在最上一节的测压钢管1上且位于矿井5外部。

高压软管9的两端通过螺母头13分别与打压泵3的打压口和环型胶囊2上部的进气口螺纹连接。

第一电动球阀7和第二电动球阀10均为防爆型电动球阀。

环型胶囊2为带中心孔20的圆筒结构，最下一节测压钢管1同轴穿过环型胶囊2的中心孔20，最下一节测压钢管1上同轴螺纹连接有上压板14和下压板15，上压板14和下压板15的直径小于矿井5的直径，上压板14压在环型胶囊2的上面，下压板15压在环型胶囊2的下面，上压板14的上表面中部和下压板15的下表面中部均一体成型有圆台凸起16，最下一节测压钢管1上螺纹连接有上锁紧螺母17和下锁紧螺母18，上锁紧螺母17紧压在上侧的圆台凸起16上表面，下锁紧螺母18紧压在下侧的圆台凸起16下表面，上压板14的偏心部开设有与环型胶囊2上部的进气口上下对应的通孔19，高压软管9的下端穿过通孔19并通过螺母头13螺纹连接在环型胶囊2上部的进气口，螺母头13的直径小于通孔19的直径。

环型胶囊2、打压泵3、信号控制器4、第一压力表6、第一电动球阀7、流量计8、第二电动球阀10、第二压力表11和螺母头13均为常规技术，具体构造和工作原理不再赘述。本实用新型的控制部分为常规控制技术，不涉及新的计算机程序。

本实用新型的工作原理为：首先将环型胶囊2同轴套装在一节测压钢管1上，然后将上压板14和下压板15分别螺纹连接在该节测压钢管1上，并使上压板14压在环型胶囊2的上面，下压板15压在环型胶囊2的下面，再将上锁紧螺母17和下锁紧螺母18分别对应螺纹连接在该节测压钢管1上，使上锁紧螺母17紧压上压板14的圆台凸起16上表面，下锁紧螺母18紧压下压板15的圆台凸起16下表面，如此，便可将环型胶囊2固定在该节测压钢管1上，然后将高压软管9的一端通过螺母头13螺纹连接在环型胶囊2上部的进气口，接着，将该节测压钢管1连带着环型胶囊2一起下到矿井5中，通过螺纹连接的方式依次连接若干节测压钢管1，直至将环型胶囊2送至预定位置，即将环型胶囊2送至矿井5的含水层上部，然后在最上一节测压钢管1上自下而上依次安装第一压力表6、第一电动球阀7和流量计8，将高压软管9的另一端通过螺母头13螺纹连接在打压泵3的打压口，再将信号控制器4通过信号线12分别与第一压力表6、第一电动球阀7、流量计8、第二电动球阀10和第二压力表11信号连接，第一电动球阀7和第二电动球阀10为常闭状态，然后，通过信号控制器4控制第二电动球阀10通电打开，启动打压泵3，打压泵3通过高压软管9向环型胶囊2内打压充气，使环型胶囊2膨胀，将环型胶囊2内部压力打压至预定值后，通过信号控制器4控制第二电动球阀10断电关闭，关闭打压泵3，保持环型胶囊2内部压力恒定，而且使环型胶囊2紧贴矿井5的含水层岩石壁，然后等待观察第二压力表11，如果第二压力表11压力值恒定，则说明环型胶囊2不漏气，环型胶囊2便将测压钢管1与矿井5的含水层上部之间环腔进行封堵，那么矿井5的含水层中的水便通过最下一节测压钢管1的下端沿着各节测压钢管1向上流动，第一电动球阀7为关闭状态，第一压力表6便可测得含水层水压并将压力数据通过信号线12传给信号控制器4，信号控制器4再将压力数据通过wifi发送到手机终端，这样管理人员通过手机终端可以实时查看矿井5的含水层水压数据报表，当管理人员需要查看矿井5的含水层水流量时，通过信号控制器4控制第一电动球阀7通电打开，则矿井5的含水层中的水便通过各节测压钢管1向上流动并流经流量计8，流量计8即可测得矿井5的含水层水流量并将流量数据通过信号线12传给信号控制器4，信号控制器4再将流量数据通过wifi发送到手机终端，管理人员通过手机终端可以实时查看矿井5的含水层水流量数据报表；本实用新型测量准确，操作方便，可以实现在线监测矿井5含水层水压和水流量，当测量结束时，将高压软管9的另一端从打压泵3的打压口拆掉，再打开第二电动球阀10，使环型胶囊2内部压力卸掉，环型胶囊2被压缩并与矿井5的含水层岩石壁脱离，将各节测压钢管1向上提出矿井5，进而将环型胶囊2提出矿井5，可以实现重复使用，降低成本。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种重复使用型矿井含水层水压测定装置，其特征在于：包括测压钢管、环型胶囊、打压泵和信号控制器，测压钢管竖向设置在矿井中，测压钢管的下端伸入到矿井的含水层中，环型胶囊固定套装在测压钢管的下端部且位于矿井的含水层上部，测压钢管的上端伸出矿井，打压泵和信号控制器均设置在矿井外，测压钢管上自下而上设置有位于矿井外的第一压力表、第一电动球阀和流量计，打压泵的打压口通过高压软管与环型胶囊上部的进气口连接，高压软管上沿气体流动方向设置有位于矿井外的第二电动球阀和第二压力表，信号控制器通过信号线分别与第一压力表、第一电动球阀、流量计、第二电动球阀和第二压力表信号连接，信号控制器、第一电动球阀和第二电动球阀均连接有电源，信号控制器通过wifi与手机终端信号连接。

2.根据权利要求1所述的重复使用型矿井含水层水压测定装置，其特征在于：测压钢管设置有若干节，各节测压钢管通过螺纹连接的方式组装连接在一起成一整根管道，第一压力表、第一电动球阀和流量计安装在最上一节的测压钢管上且位于矿井外部。

3.根据权利要求1所述的重复使用型矿井含水层水压测定装置，其特征在于：高压软管的两端通过螺母头分别与打压泵的打压口和环型胶囊上部的进气口螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的重复使用型矿井含水层水压测定装置，其特征在于：第一电动球阀和第二电动球阀均为防爆型电动球阀。

5.根据权利要求1所述的重复使用型矿井含水层水压测定装置，其特征在于：环型胶囊为带中心孔的圆筒结构，最下一节测压钢管同轴穿过环型胶囊的中心孔，最下一节测压钢管上同轴螺纹连接有上压板和下压板，上压板和下压板的直径小于矿井的直径，上压板压在环型胶囊的上面，下压板压在环型胶囊的下面，上压板的上表面中部和下压板的下表面中部均一体成型有圆台凸起，最下一节测压钢管上螺纹连接有上锁紧螺母和下锁紧螺母，上锁紧螺母紧压在上侧的圆台凸起上表面，下锁紧螺母紧压在下侧的圆台凸起下表面，上压板的偏心部开设有与环型胶囊上部的进气口上下对应的通孔，高压软管的下端穿过通孔并通过螺母头螺纹连接在环型胶囊上部的进气口，螺母头的直径小于通孔的直径。