Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использобано дл определени газопроницаемости горных пород. Известно устройство, механический ге метизатор, включающ ий штуцер, наружную и внутреннюю трубы, уплотнитель, герметизатор шпура i , Недостатком этого устройства вл етс то, что герметизацию шпура осуществл ют за счет ручного сжати уплот нител гайкой, что не позвол ет подать высокую нагрузку. Известно устройство дл определени газопроницаемости горных пород, включающее гидроцилиндр, механизм распора уплотнителей с каналами дл подачи жид кости, расположенный по центральной оси устройства, на забойном конце котор го размещены ограничительные и упорны элементы, а также уплотнители дл герметизации усть скважины, поршневой элемент 2 . Недостатком этого устройства вл етс невозможность его использовани дл нагнетани газа в шпуры из-за недостаточной их герметизацвв. Цепью изобретени вл етс повышение эффективности герметизации и расширение области применени устройства за счет разделени каналов подачи жидкости и газа. . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство выполнено с дополнительным каналом дл . подачи газа и снабжено распределительным механизмом подачи жидкости в устройство, при этом механизм распора уплотнителей выполнен в виде ступенчатой неразъемной оси, а в качестве поршневого элемента использован плунжер, выполненный в виде цилиндрического стакана, наружна поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью гидроцилиндра, а внутренн поверхность образует полости со ступенчатой неразъемной осью, причем внутренн полость распределительногоThe invention relates to the mining industry and can be used to determine the gas permeability of rocks. A device is known, a mechanical hemizer, including a fitting, an outer and an inner pipe, a sealer, a hole seal i. A disadvantage of this device is that the hole is sealed by manually compressing the seal with a nut, which does not allow a high load. A device for determining the gas permeability of rocks is known, including a hydraulic cylinder, a mechanism for expanding seals with fluid supply channels located along the central axis of the device, with downhole and stop elements as well as seals for sealing the mouth of the well, piston element 2 are placed on the bottomhole end. A disadvantage of this device is the impossibility of its use for injecting gas into holes because of their insufficient sealing. The chain of the invention is to increase the sealing efficiency and expand the field of application of the device by separating the liquid and gas supply channels. . The goal is achieved by the fact that the device is made with an additional channel for. gas supply and is equipped with a distribution mechanism for supplying liquid to the device, while the expansion mechanism of the seals is made in the form of a stepped one-piece axis, and a plunger made in the form of a cylindrical cup, the outer surface of which is in contact with the inner surface of the hydraulic cylinder, is used as a piston element, and the inner surface forms cavities with a step non-detachable axis, and the internal cavity of the distribution
механизма посредством каналов дл подачи жидкости сообщена с рабочей полостью гидроиилйндра, а канал дл подачи газа вьшолнен сквозным по всей длине устройства , кроме того, распределительный механизм подачи жидкости в устройство выполнен с возможностью подсоединени к насосу.the mechanism through the channels for the supply of fluid communicated with the working cavity of the hydraulic iindra, and the channel for supplying the gas is made through the entire length of the device; in addition, the distribution mechanism for supplying the liquid to the device is adapted to be connected to the pump.
На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. распределительный -клапанный механизм подачи жидкости в устройство, продольный разрез. Устройство состоит из неразъемной ступенчатой оси 1 с трем внутренними каналами различной длины, два из которых 2 и 3 предназначены дл подачи жидкости в подплунжерные полости 4 и 5, а третий 6 служит дл подачи газа в фильтрационную камеру шпура, гидроцилйндра 7, который жестко закреплен на одной из ступеней оси плунжера 8, управл емого распределительным клапан вьтолненного в виде стакана с возможностью перемещени одновременно по ос 1и внутренней поверхности гидроцилинд ра 7, уплотнителей 9, раздел ющих шай 10, упорной гайки 11 и уплотн ющих колец 12. Распределительный клапан (фиг 2) подсоединен к герметизатору каналами 2и 3 и включает в себ полость 13, сообщающуюс отверстием 14 в гайке 15 с каналом 2, шток 16 Дл .перемещ ни по оси клапана 17, забирающего ил открывающего соответственно отверстие 18, которое соединено с каналом 3, и отверстие 19, вл ющеес началом канала 2 , Устройство работает следующим образОм . После досылки герметизатора в щпу от насоса под давлением подаетс жи кость в полость 13 (фиг. 2), котора проходит через отверстие 14 в гайке 15 и далее по каналу 2 в рабочую полость 4 (фиг. 1) герметизатора. При этом плунжер 8 перемещаетс вправо и сжимает уплотнители 9, выполненные из резиновых колец, которые надеты на ось 1 и удерживаютс гайкой 11. По мере сжати уплотнители надежно герме тизируют шпур, и по каналу 6 подают газ в фильтрующую камеру щпура. Дл извлечени герметизатора из шпура (приведение его в исходное положение ) необходимо шток 16 (фиг. 2) пе евести вправо и установить клапан 1FIG. 1 shows the proposed device, a longitudinal section; in fig. distributive - the valve mechanism of supply of liquid in the device, a longitudinal section. The device consists of a one-piece stepped axis 1 with three internal channels of different lengths, two of which 2 and 3 are designed to supply fluid to the sub-plunger cavities 4 and 5, and the third 6 serves to supply gas to the filter chamber of the bore-hole, hydrocylinder 7, which is rigidly fixed to one of the steps of the axis of the plunger 8, controlled by the distribution valve of the glass exacted in the form of a glass, can simultaneously move along the axis 1 and the inner surface of the hydraulic cylinder 7, seals 9, separating shay 10, the stop nut 11 and sealing rings 12. The distribution valve (FIG. 2) is connected to the sealer by channels 2 and 3 and includes a cavity 13 connected by a hole 14 in the nut 15 with a channel 2, a rod 16 It moves not along the axis of the valve 17, which takes the sludge opening, respectively, the hole 18, which is connected to channel 3, and the opening 19, which is the beginning of channel 2, the device operates as follows. After filling up the sealer, pressure is supplied from the pressure pump to the cavity 13 (Fig. 2), which passes through the hole 14 in the nut 15 and further along channel 2 to the working cavity 4 (Fig. 1) of the sealer. The plunger 8 moves to the right and compresses the seals 9, made of rubber rings, which are mounted on the axle 1 and are held by the nut 11. As the seals compress, the seals reliably seal the hole, and through the channel 6 the gas is fed into the core filter chamber. To remove the sealer from the hole (bringing it to its original position), it is necessary to push the stem 16 (Fig. 2) to the right and install the valve 1
в среднее положение тпк, чтоГ)1)1 o-i-ворстн 18 и 19 были открытьи В юзультато жидкость, наход ща с под давленном, из полости 4 последовательно через какал 2, полость 13 и канал 3 поступает в полость 5 (фиг. 1), плунжер 8 перемещаетс влево, уплотнители в силу упругости резиновых колец возвращаютс в исходное положение и гсрметиза- тор можно извлечь из шпура. Если же при подаче жидкости из полости 4 в полость 5, плунжер 8 не возвратитс в первоначальное положение и будет удерживать уплотнители в сжатом состо нии , тогда клапан 17 (фиг. 2) устанавливаетс в крайнее правое положение так, чтобы он перекрывал отверстие 19, насосом дополнительно подают жидкость в полость 5, после чего плунжер 8 возвращаетс в исходное положение. При сн тии усили со штока 16 пружина 20 переводит клапан в первоначальное положение. При переходе на другой щпур весь цикл работы повтор етс , а жидкость из полости 5 при движении плунжера 8 вправо вытесн етс и по каналу 3 поступает на слив. Устройство позвол ет определ ть газопроницаемость горных пород в различных щахтных услови х. Испытани изготовленного образца на пласте Н8 шахты Дружба (производственное объединение Донбассантрацит) показывают, что фильтрующий газ в скважину можно подавать под давлением О-150 атм. Это охватывает весь диапазон давлений газа, встречающийс на пластах опасных по внезапным выбросам угл , породы и газа. Устройство предназначено дл изучени пути, скорости миграции и роли газа и напр женного состо ни в процессе формировани внезапных выбросов угл и породы, а также дл решени задач дегазации угольных пластов. Форм.ула изобретени Устройство дл определени газопроницаемости горных пород, включающее гидроцилиндр, механизм распора уплотнителей с каналами дл подачи жидкости, расположенный по центральной оси устройства , на забойном конце которого размещены ограничительные и упорные элементы , а также уплотнители дл герметизации усть скважины, поршневой элеотличаю 11. еес что, с целью повышени эффективности герметизации и расширени области применени устройства за счет разделени каналов подачи жидкости и газа, устройство выполнено q дополнительным каналом дЛ подачи газа и снабжено распре- делительным механизмом подачи жидкости в устройство, при этом механизм распора уплотнителей выполнен в виде ступенчатой неразъемной оси, а в качестве поршневого элемента использован плунжер вьшолненный в виде цилиндрического ста- кана, наружна поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью гид- ррцилиндра, а внутренн поверхность образует полости со ступенчатой неразъем ной осью, причем внутренн полость рас пределительного механизма посредством каналов дл подачи жидкости сообщена с рабочей полостьюгидроцилиндра, а канал дл подачи газа вьшолнен сквозным по всей длине устройства, кроме того, распр еделитепьный механизм подачи жидкости в устройство выполнен с во&можностью подсоединени к насосу. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Руководство по текущему прогнозу выбросоопасных зон в угольных пластах при проведении подготовительных, нарезных и очистных выработок в шахтах Донбасса , Макеевка-Донбасс, 197S, с. 3840 . 2.Авторское свидетельство СССР № 297782, кл. Е 21 F 5/О2, 10.05.67 (прототип).In the middle position of TPC, that G) 1) 1 oi-Vorstn 18 and 19 were opened. In the result, the liquid under pressure, from cavity 4 successively through kakal 2, cavity 13 and channel 3 enters cavity 5 (Fig. 1) the plunger 8 is moved to the left, the seals return to their original position due to the elasticity of the rubber rings and the sealant can be removed from the hole. If, however, when fluid is supplied from cavity 4 to cavity 5, plunger 8 does not return to its original position and will hold the seals in a compressed state, then valve 17 (Fig. 2) is set to the extreme right position so that it blocks opening 19 with a pump fluid is additionally supplied to the cavity 5, after which the plunger 8 returns to its original position. When the force is removed from the rod 16, the spring 20 moves the valve to its original position. When switching to another one, the whole cycle of operation is repeated, and the liquid from the cavity 5 as it moves the plunger 8 to the right is displaced and through the channel 3 enters the drain. The device allows the determination of the gas permeability of rocks in various conditions. Tests of the made sample on the H8 reservoir of the Druzhba mine (Donbasantratsit Production Association) show that filtering gas can be fed into the well under the pressure of O-150 atm. This covers the entire range of gas pressures encountered on seams of coal, rock, and gas that are dangerous due to sudden outbursts. The device is designed to study the path, rate of migration, and the role of gas and stress in the formation of sudden coal and rock emissions, as well as to solve the problems of coal seam degassing. Formula of the invention A device for determining the gas permeability of rocks, including a hydraulic cylinder, a expansion mechanism for seals with fluid supply channels located along the center axis of the device, on the downhole end of which restrictive and stop elements are placed, as well as seals for sealing the wellhead, differing in piston type 11 That is, in order to increase the sealing efficiency and expand the field of application of the device by separating the liquid and gas supply channels, the device has been made q an additional channel DL of gas supply and is equipped with a distribution mechanism for supplying fluid to the device, with the expansion mechanism of the seals made in the form of a stepped non-detachable axis, and the piston element is a plunger executed in the form of a cylindrical glass, the outer surface of which contacts the inner surface and the inner surface forms cavities with a stepped one-piece axis, and the inner cavity of the distribution mechanism by means of channels supplying fluid communication with the working polostyugidrotsilindra, a channel for supplying gas vsholnen-through the entire length of the device, in addition, camshaft edelitepny liquid supply mechanism in the device adapted to & possibility of connecting to the pump. Sources of information taken into account in the examination 1. Guide to the current forecast of outburst zones in coal seams during the preparatory, rifled and clearing workings in the mines of Donbass, Makeevka-Donbass, 197S, p. 3840. 2. USSR author's certificate number 297782, cl. E 21 F 5 / О2, 10.05.67 (prototype).
/53/ 53