一種基于流量平衡法含水煤層瓦斯參數測定裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于流量平衡法含水煤層瓦斯參數測定裝置，具體的說是一種通過平衡鉆孔涌水量與排水量，從而測定鉆孔瓦斯壓力和鉆孔瓦斯涌出量的裝置。
【背景技術】
[0002]目前含水煤層鉆孔瓦斯參數測定受到鉆孔涌水的很大影響。而高瓦斯含水煤層可能具有突出危險，所以準確的測定煤層瓦斯壓力和煤層瓦斯涌出量這些指標性參數，對含水煤層采取防突措施提供重要依據。但如果在煤層鉆孔封孔后直接用壓力表測壓力，所測數據由于受到涌水壓力的影響從而失去準確性。由于水對瓦斯氣體體積的影響煤層鉆孔瓦斯涌出量也不容易測定。加上現有的一些裝置操作比較復雜、對工人技術要求比較高且并未考慮到水壓對瓦斯壓力的影響，并且均未徹底解決水壓對瓦斯壓力測定結果的影響。如CN202057373U公開了一種富含水煤層鉆孔瓦斯流量測試裝置當遇到以下三種情況時測定結果不準確:
[0003]①如果所打鉆孔向上傾斜，煤層涌入鉆孔的水會液封一部分氣體，使氣體無法通過水分離膜，導致所測瓦斯壓力不準確；
[0004]②富含水煤層涌出多為煤泥水，會堵塞水分離膜，影響氣體通過導致所測瓦斯壓力不準確；
[0005]③無法控制涌入鉆孔的水量與排出水量平衡，當涌入鉆孔水量大于排出水量時，由于水體積增加導致鉆孔內壓力增大，從而使富含在煤層的瓦斯不容易釋放到鉆孔中，導致所測瓦斯壓力不準確；
[0006]為了解決這些問題，設計出多功能含水煤層瓦斯參數測定裝置，通過水平衡裝置，排除掉水對測定結果的影響，使操作更簡單，數據更準確。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的發明目的在于克服【背景技術】之不足而提供一種可以克服井下煤層、巖層涌水等惡略條件，提供一種理論簡單、結構簡單、操作簡單、測定準確的含水煤層鉆孔瓦斯參數測定裝置。
[0008]本實用新型采用如下技術方案:
[0009]—種基于流量平衡法含水煤層瓦斯參數測定裝置，包括:對接裝置，對接在鉆孔套管上，并與連接管固定板相連接，連接管固定板與煤泥沉淀池組合形成水、氣、煤分層腔；煤泥沉淀池在整個裝置的下方，煤泥沉淀池內裝有兩片200目過濾網，過濾網與底板成60°安裝，實現對煤泥的過濾和向下導流作用，并且利用液封實現氣水分離，下方設有放泥口 ；連接管固定板，從上到下依次固定排水管、排氣管、液位指示管，各管與連接管固定板之間均裝有防漏水膠套；排水管上裝有依次裝有排水閥、恒流閥、電子流量計；排氣管分為內管和外管，內管端頭連接一個角度調節關節，排氣管內管口上部設有可塑性擋水片，排氣管外管直接連接壓力表，隨后連接排氣管閥，排氣管閥連接轉子流量計，轉子流量計連接真空氣囊；液位指示管為透明鋼化玻璃細管，在上面裝有液位指示管閥。
[0010]如上所述的一種基于流量平衡法含水煤層瓦斯參數測定裝置，其中，對接裝置設計成螺紋調換接頭，并配有各種型號變徑轉換接頭。
[0011]如上所述的一種基于流量平衡法含水煤層瓦斯參數測定裝置，其中，液位指示管與恒流閥配合使用顯示煤層涌入鉆孔的水與排除鉆孔的水的平衡狀態。
[0012]如上所述的一種基于流量平衡法含水煤層瓦斯參數測定裝置，其中，排氣管內管設有角度調節關節，具有調節排氣管內管的角度和方位的功能，真空氣囊可在無壓力條件下收集氣體。
[0013]采用上述技術方案的本實用新型與現有技術相比，一種基于流量平衡法含水煤層瓦斯參數測定裝置對含水煤層鉆孔瓦斯直接取樣、測定瓦斯壓力、測定瓦斯涌出量。該裝置解決了含水煤層鉆孔瓦斯參數測定困難的問題，尤其是測定瓦斯壓力和瓦斯涌出量。其采用便捷、準確的測定裝置，能夠對不同含水煤層鉆孔瓦斯參數進行測定。該裝置結構簡單，固定、安裝、調試便利，對操作人員要求低。水平衡裝置采用液位指示裝置，使水位、水平衡狀態易于觀察；采用恒流閥確保排除水流量對瓦斯體積、壓力的影響；采用煤泥處理裝置，排除了煤泥對實驗裝置的影響；采用真空氣囊，可收集瓦斯氣體，避免瓦斯直接排入工作面，增加試驗的安全性；采用導氣管隔離涌水直接導通氣體測定瓦斯壓力和瓦斯涌出量；角度調節關節可以調節導氣管內管口的位置，適應于不同涌水量情況下，造成的不同平衡水位。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的主視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖及實施例詳述本實用新型:
[0017]如附圖所示，排氣管內管口 1排氣管內管2連接管固定板3液位指示管4液位指示管閥5排氣管閥6轉子流量計7防漏水膠套8排水管閥9電子流量計10排氣管外管11真空氣囊12對接接頭13過濾網14恒流閥15壓力表16角度調節關節17排泥閥18對接口調換螺紋19排水管20組成。對接接頭13，對接在鉆孔套管上，并與連接管固定板3、煤泥沉淀池組合形成水、氣、煤分層腔；連接管固定板13，從上到下依次固定排水管20、排氣管、液位指示管4，各管與連接管固定板之間均裝有防漏水膠套8 ;排水管上裝有排水管閥9、恒流閥15、電子流量計10 ;排氣管分為內管2和外管11，內管端頭連接一個角度調節關節17，排氣管內管口 1上部設有可塑性擋水片，排氣管外管11直接連接壓力表16，隨后連接排氣管閥6，排氣管閥6連接轉子流量計7，轉子流量計7連接真空氣囊12 ;液位指示管4為透明鋼化玻璃細管，在上面裝有液位指示管閥5。本實用新型的一種基于流量平衡法含水煤層瓦斯參數測定裝置采用連接管固定板固定水量平衡裝置、氣體處理裝置。水量平衡裝置由恒流閥連接高精度電子流量計并和液位指示管共同組成。氣體處理裝置由排氣管內管、角度調節關節、排氣管外管、壓力表、轉子流量計、真空氣囊等連接而成。采用水、氣、煤處理裝置，該裝置由煤泥沉淀池和水、氣體隔離腔組成。固定板上各管接口都采用防漏水膠套。對接裝置設計成可調換形式，采用螺紋調換對接。煤泥沉淀池裝有兩片200目過濾網，過濾網與底板成60°安裝，實現對煤泥的過濾和向下導流作用，并且利用液封實現氣水分離。液位指示管與恒流閥配合使用顯示煤層涌入鉆孔的水與排除鉆孔的水的平衡狀態。排氣管內管設有角度調節關節，可以任意調節排氣管內管的角度和方位，真空氣囊可在無壓力條件下收集氣體。
[0018]含水煤層鉆孔瓦斯涌出量測定:步驟一，安裝好裝置，打開液位指示管閥5和排氣管閥6，調節排水管閥9大小，使液位高于各管接口并處于穩定不動，此時涌入鉆孔水量等于排出水量(排除水對鉆孔內瓦斯氣體體積的影響)。步驟二，讀取轉子流量計7數據，并記錄。
[0019]含水煤層鉆孔瓦斯壓力測定:步驟一，安裝好裝置，打開液位指示管閥5和排氣管閥6，調節排水管閥9大小，使液位高于各管接口并處于穩定不動，此時涌入鉆孔水量等于排出水量(排除水對鉆孔內瓦斯氣體體積的影響)。讀取排水管電子流量計10數據為M。步驟二，調節恒流閥，使流量恒定保持為M，關閉液位指示管閥5和排氣管閥6，間隔10分鐘讀一次壓力表5的數據，并記錄。
【主權項】
1.一種基于流量平衡法含水煤層鉆孔瓦斯參數測定裝置，包括:對接裝置，對接在鉆孔套管上，并與連接管固定板相連接，連接管固定板與煤泥沉淀池組合形成水、氣、煤分層腔；煤泥沉淀池在整個裝置的下方，煤泥沉淀池內裝有兩片200目過濾網，過濾網與底板成60°安裝，實現對煤泥的過濾和向下導流作用，并且利用液封實現氣水分離，下方設有放泥口 ；連接管固定板，從上到下依次固定排水管、排氣管、液位指示管，各管與連接管固定板之間均裝有防漏水膠套；排水管上裝有依次裝有排水閥、恒流閥、電子流量計；排氣管分為內管和外管，內管端頭連接一個角度調節關節，排氣管內管口上部設有可塑性擋水片，排氣管外管直接連接壓力表，隨后連接排氣管閥，排氣管閥連接轉子流量計，轉子流量計連接真空氣囊；液位指示管為透明鋼化玻璃細管，在上面裝有液位指示管閥。2.根據權利要求1所述的一種基于流量平衡法含水煤層鉆孔瓦斯參數測定裝置，其特征在于:對接裝置設計成螺紋調換接頭，并配有各種型號變徑轉換接頭。3.根據權利要求1所述的一種基于流量平衡法含水煤層鉆孔瓦斯參數測定裝置，其特征在于:液位指示管與恒流閥配合使用顯示煤層涌入鉆孔的水與排除鉆孔的水的平衡狀??τ ο4.根據權利要求1所述的一種基于流量平衡法含水煤層鉆孔瓦斯參數測定裝置，其特征在于:排氣管內管設有角度調節關節，具有調節排氣管內管的角度和方位的功能，真空氣囊可在無壓力條件下收集氣體。
【專利摘要】一種基于流量平衡法含水煤層瓦斯參數測定裝置，包括固定裝置、水量平衡裝置、氣體處理裝置、水、氣、煤分層裝置。適用于對含水煤層鉆孔瓦斯涌出量、瓦斯壓力測定以及現場采集瓦斯氣體，其能有效、安全、準確的測定含水煤層的指標性數據。該裝置開辟了含水煤層鉆孔數據測定的新方法，可直接測定含水煤層瓦斯涌出量和含水煤層鉆孔瓦斯壓力。其結構簡單、便捷有效，無需復雜的電子監測設備，其測定結果準確，操作方便，安全系數高。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN205037925
【申請號】CN201520794110
【發明人】郭立穩, 陳建, 張嘉勇, 許慎, 崔嘯
【申請人】華北理工大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月15日