SU829978A1

SU829978A1 - Device for measuring gas permeability of rock body

Info

Publication number: SU829978A1
Application number: SU792797850A
Authority: SU
Inventors: Ананий Ильич Нимец; Вячеслав Николаевич Монахов; Бронислав Николаевич Яворский
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1979-07-16
Publication date: 1981-05-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ ГОРНОГО МАССИВА(54) DEVICE FOR DETERMINING THE GAS PERMEABILITY OF THE MINING MASSIF

Изобретение относитс к горному де лу и предназначено дл определени газопроницаемости горных пород применительно к проблемам дегазации пла тов и борьбы с внезапными выбросами угл , породы и газа. Известно устройство дл герметиза ци скважин, содержащее штуцер и гидроцилиндр , жестко соединенные между собой, поршень и центральную трубку, на которую свободно насажены ограничительные кольца. Между кольцами установлены резиновые уплотнители, Трубка одним концом соединена со шту цером, а другим - с ограничителем. На последнем укреплена эластична насадка, выполненна в виде резиновой втулки р Недостатком данного устройства в етс то, что в нем сжатие уплотнителей поршнем и подача пропускаемого газа зависимы друг от друга, и позто му это устройство не может быть применено дл определени газопроницаемости горного массива при пропускЯнии газа под низким давлением. Известно устройство -дл ,определени газопроницаемости горных ПОрод, включающее корпус гидроцилиндра с установленным внутри него поршнем и штоком, неразъемную ось, вьшолненную с каналом дл подачи газа в шпур, канал дл подачи рабочей жидкости под давлением в полость гидроцилиндра, трубку дл подачи газа, сообщенную с каналом дл подачи газа, уплотнители с установленными между ними разделительными шайбами и упорный элемент 2, Недостатком этого устройства вл етс ограниченность величины осевого усили , сжимающего уплотнители, так как диаметр силового гидроцилиндра лимитирован диаметром шпура. Увеличение давлени в гидросистеме нежелательно , поскольку это приведет к усложнению уплотнительных узлов и увеличению габаритов прибора (толщи- .The invention relates to mining and is intended to determine the gas permeability of rocks in relation to the problems of decontamination of boards and the control of sudden emissions of coal, rock and gas. A device for sealing wells is known, comprising a fitting and a hydraulic cylinder rigidly interconnected, a piston and a central tube, on which the restrictive rings are freely mounted. Rubber seals are installed between the rings. The tube is connected at one end with a fitting and the other with a stopper. The latter reinforced the elastic nozzle, made in the form of a rubber sleeve. The disadvantage of this device is that in it the compression of the seals by the piston and the flow of the gas through is dependent on each other, and therefore this device cannot be used to determine the gas permeability of the mountain massif during the passage gas under low pressure. A device is known for determining the gas permeability of mountain rocks, including a hydraulic cylinder body with a piston and a rod installed inside it, a one-piece axle that is provided with a channel for supplying gas to the hole, a channel for supplying working fluid under pressure to the cavity of the hydraulic cylinder, a tube for supplying gas, communicated with a gas supply channel, seals with separating washers installed between them and an abutment element 2. The disadvantage of this device is the limited amount of axial force compressing the seals, as well as diameter hydraulic power cylinder is limited by the diameter of the hole. The increase in pressure in the hydraulic system is undesirable, since this will lead to complication of the sealing units and increase in the dimensions of the device (thickness -.

ны стенки гидроцилиндра) т. е. приводит к неразрешимому противоречию.the walls of the hydraulic cylinder), i.e., leads to an insoluble contradiction.

Ограниченность осевого усили , сжимающего уплотнители, не позвол ет создать необходимый запас длины герметизации (4-3 и более) в слабых и трещиноватых горных породах, а также в породном массиве, наход щихс под высокими напр жени ми.The limited axial force, which compresses the seals, does not allow to create the necessary supply of sealing length (4-3 or more) in weak and fractured rocks, as well as in the rock mass under high stresses.

Цель изобретени - расширение диапазона применени за счет использовани устройства дл определени газопроницаемости слабых и трещиноватых горных пород.The purpose of the invention is to expand the range of use by using a device for determining the gas permeability of weak and fissured rocks.

Поставленна цель достигаетс тём что поршень, шток и ось выполнены в виде одной неразъемной детали, ось которой и ось канала дл подачи газа совмещены, гидродиливдр имеет диаметр больший диаметра шпура дл размещени его снаружи последнего, при.этом шток снабжен штангой, насаженной на него, гидроциливдр снабжен гайкой, жестко закреплённой на корпусе гидроцилиндра со стороны.противоположной штоку, и винтом возврата поршн , жестко насаженным на трубку дл подачи газа, а упорный элемент выполнен в виде насадки с концентрично расположенными отверсти ми дл - равномерного распределени газа, подаваемого в шпур.The goal is achieved by the fact that the piston, the rod and the axis are made in the form of one integral part, the axis of which and the axis of the gas supply channel are combined, the hydrodilivdr has a diameter larger than the hole diameter to accommodate it outside the latter, while the rod is fitted with a rod mounted on it, the hydraulic cylinder is fitted with a nut rigidly fixed to the hydraulic cylinder body on the side opposite the rod, and a piston return screw rigidly mounted on the gas supply tube, and the stop element is designed as a nozzle with concentrically located with holes for uniform distribution of gas supplied to the hole.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство в разрезе Устройство состоит из гидроцилиндра 1 , с жестко закрепленной гайкойThe drawing shows schematically the proposed device in section The device consists of a hydraulic cylinder 1, with a rigidly fixed nut

2, вл ющейс направл ющей дл винта2, which is a screw guide

3,предназначенного дл возврата поршн 4, к торцу которого присоедин на трубка 5 дл подачи газа в канал3, designed to return the piston 4, to the end of which is connected to the tube 5 for supplying gas to the channel

6 и далее в пусковую камеру шпура. На штоке 7 установлены штанга 8, передающа сжимающее усилие на уплотнители 9, между которыми установлены шайбы 10 и удерживаемые упорным элементом , выполненным в виде насадки6 and further into the starting chamber of the bore-hole. A rod 8 is mounted on the rod 7, which transmits a compressive force to the seals 9, between which the washers 10 are mounted and held by a stop element made in the form of a nozzle

11, служсццей дл равномерного распределени газа, выход щего через концентрично расположенные отверсти 11, by a maser to evenly distribute the gas exiting through concentrically arranged openings

12в шпур и дл защиты центрального газового канала от засорени штыбом. При этом поршень 4, шток 7, переход щий далее в ось 13, последовательно примыкают друг к другу и выполнены в виде одной неразъемной детали, ось которой и ось канала 6 дл подачи газа совмещены, гидроцилиндр 1 имеет диаметр больший диаметра шпура дл размещени его снаружи последнего . Гайка 2 жестко скреплена на корпусе гидроцилиндра I со стороны противопоставленной штоку, а винт 3 возврата поршн жестко насажен на трубку 5 дл подачи газа. Устройство имеет канал 14 дл подачи рабочей жидкости под давлением в полость I5 гидроцилиндра .12c in the hole and to protect the central gas channel from clogging with the pin. In this case, the piston 4, the rod 7, passing further into the axis 13, are successively adjacent to each other and are made as one integral part, the axis of which and the axis of the gas supply channel 6 are aligned, the hydraulic cylinder 1 has a diameter larger than the hole diameter to be placed outside last one. The nut 2 is rigidly fastened to the cylinder I case from the side opposed to the rod, and the piston 3 of the return piston is rigidly mounted on the tube 5 for gas supply. The device has a channel 14 for supplying the working fluid under pressure into the cavity I5 of the hydraulic cylinder.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

. После досылки герметизатора в шпур насосом по кналу 14 подаетс под давлением минеральное масло в полость 15j в результате чего днище гидроцилиндра 1 упираетс в стенку усть шпура , а поршень 4 передвигаетс влево. При этом происходит сжатие уплотнителей , что обеспечивает надежную герметизацию шпура, после этого трубка 5 дл подачи газа свободным концом присоедин етс к газовому баллону (не показан) дл подачи газа в канал 6 и далее в пусковую камеру шпура.. After filling up the sealer into the hole, the pump feeds on mineral oil 15 under pressure to the cavity 15j, as a result of which the bottom of the hydraulic cylinder 1 rests against the wall of the hole of the hole and the piston 4 moves to the left. When this occurs, the seals are compressed, which ensures reliable sealing of the bore-hole, after which the gas supply tube 5 with a free end is connected to a gas cylinder (not shown) for supplying gas to channel 6 and further to the bore-hole starting chamber.

Дл извлечени герметизатора осуществл етс сброс давлени жидкости в полости 15, после чего поршень 4 винтом 3 поворота поршн возвращаетс в крайнее правое положение, уплоткител 9, в силу упругости резины, расслабл ютс и прибор извлекаетс из шпура.To remove the sealer, the fluid in the cavity 15 is depressurized, after which the piston 4 by the screw 3 of the piston rotation returns to the extreme right position, the seal 9, by virtue of the elasticity of the rubber, relaxes and the device is removed from the hole.

Устройства дл определени газопройицаемостй горного массива может работать в шпурах глубиной 1-8 и 6dлее . . . . - Предлагаемое устройство, в отдичие от известного, позволит определ ть газопронциаемость слабых и трещиноватых горных пород различного напр женного состо ни , при этом давление фильтрующегос газа охватывает широкий интервал наиболее часто всвдечающихс , достигающих 50 ат, давлений газа в пластах, опасных по внезапным выбросам угл , породы и газа.Devices for determining the gas passages of a mountain massif can work in holes 1-8 and 6d deep. . . . - The proposed device, apart from the known one, will allow to determine the gas permeability of weak and fractured rocks of different stress states, while the pressure of the filtered gas covers a wide range of most often pressing gas pressures in formations hazardous to sudden coal emissions , rock and gas.

Такое конструктивное решение позвол ет изготовить гидроцилиндр практически любого диаметра и тем самым создазт любую заданную осевую нагрузку на уплотнители, увеличить площадь герметизации по длине шпура и обеспечить удобство эксплуатации устройства , так как силовой гидроцилиндр находитс снаружи.Such a constructive solution makes it possible to manufacture a hydraulic cylinder of almost any diameter and thereby create any given axial load on the seals, increase the sealing area along the length of the hole and ensure ease of operation of the device, since the power hydraulic cylinder is outside.

Claims

1. USSR author's certificate IP 297782, cl. E 2 F 5/02, J967.

2. USSR author's certificate in application number 2675071 / 22-03, cl. E 21 cl. E 21 E 7/00. 1978.. eight . 3W 15 ii, 12