一种矿井围岩气测压抽采装置及操作方法
【专利摘要】本发明公开了一种矿井围岩气测压抽采装置及操作方法，包括球阀、管箍、实管、花管和铁挡板；实管的下端连接有花管，实管的上端设置有球阀；实管顶端通过转换接头连接尾管；球阀的下端实管上焊接管箍；实管与花管的连接处焊接有铁挡板。该装置在发生异常涌出的围岩气探采钻孔里直接进行围岩气压力的测定，不再单独施工围岩气压力测定钻孔。对所有的探采钻孔采用统一的封孔技术，现场根据探采钻孔中围岩气涌出情况进行围岩气压力的实时测定，实现围岩气及其压力的随探随测。
【专利说明】
一种矿井围岩气测压抽采装置及操作方法
技术领域
[0001]本发明属于矿井围岩气压力测定和抽采领域，特别涉及一种矿井围岩气测压抽采装置及操作方法。
【背景技术】
[0002]受围岩气赋存分布不均衡因素的影响，测压孔邻近钻孔涌出明显、但测压孔压力较低，围岩气赋存状态以游离态为主，钻孔围岩气涌出衰减较快，较长的候凝时间对围岩气压力的测值影响必然较大，因此，常规的压力测定技术所测得的围岩气压力值不能反映该处围岩气的真实压力值，已不适宜采用常规的方法进行围岩气压力测定。
[0003]针对底板围岩气赋存和涌出的特点，需在发生异常涌出的围岩气探采钻孔里直接进行围岩气压力的测定，不再单独施工围岩气压力测定钻孔，现场根据探采钻孔中围岩气涌出情况进行围岩气压力的实时测定，实现围岩气及其压力的随探随测。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种矿井围岩气测压抽采一体化装置及操作方法，能够动态跟踪围岩气涌出情况并随时进行围岩气压力测定。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现:
[0006]一种矿井围岩气测压抽采装置，包括球阀、管箍、实管、花管和铁挡板;实管的下端连接有花管，实管的上端设置有球阀；实管顶端通过转换接头连接尾管;球阀的下端实管上焊接管箍;实管与花管的连接处焊接有铁挡板。
[0007]进一步的，花管上设有若干花眼，花眼间距为3厘米，花管总长度大于或等于4米。
[0008]进一步的，实管和花管的管径均为I寸。
[0009]进一步的，尾管的直径为21/2寸。
[0010]进一步的，管箍的直径为1/2寸。
[0011 ]进一步的，转换接头为I寸转21/2寸的转换接头。
[0012]进一步的，管箍连接压力表。
[0013]进一步的，铁挡板及其两端包裹有棉纱;花管和部分实管位于待测钻孔中；棉纱包裹铁挡板形成的包裹体的厚度大于钻孔直径;包裹体至钻孔口之间设有封孔材料凝结形成的封孔体。
[0014]—种矿井围岩气测压抽采装置的操作方法，包括以下步骤:
[0015]第一步:施工测压-抽采钻孔；
[0016]第二步:在铁挡板及其两端包裹有棉纱，棉纱包裹铁挡板形成的包裹体的厚度大于钻孔直径;将包好棉纱的矿井围岩气测压抽采装置下入钻孔中，使球阀和管箍露于钻孔外部；
[0017]第三步:在钻孔口通过注浆管注入速凝封孔材料进行封孔；
[0018]第四步:当探采孔内无围岩气明显涌出时，不进行围岩气压力测定工作，将管箍封堵，使球阀处于打开状态，实现探采钻孔的抽采；当探采孔内出现围岩气异常涌出时，关闭其他抽采钻孔，并停止后续探采钻孔的施工，待整个装置连接及封孔侯凝完成后，关闭球阀，通过连接管箍的压力表进行围岩气压力测定，围岩气压力测试结束后，打开球阀，进行围岩气的抽米。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0020]在发生异常涌出的围岩气探采钻孔里直接进行围岩气压力的测定，不再单独施工围岩气压力测定钻孔。对所有的探采钻孔采用统一的封孔技术，现场根据探采钻孔中围岩气涌出情况进行围岩气压力的实时测定，实现围岩气及其压力的随探随测。较短的测试时间完全不影响后续探采钻孔的施工，不影响钻探施工和工作面正常掘进。为煤油气共生矿井煤层底板围岩气压力测定提供了一条有效的技术途径。
【附图说明】
[0021 ]图1为本装置的结构示意图。
[0022]其中:1、实管；2、花管；3、注浆管;4、尾管；5、球阀；6、管箍；7、压力表;8、铁挡板；
11、棉纱。
【具体实施方式】
[0023]如图1所不，本发明一种矿井围岩气测压抽米装置，包括球阀5、压力表7、管箍6、实管1、花管2、铁挡板8和棉纱11。
[0024]实管I的下端连接有花管2，实管I的上端设置有球阀5;实管I顶端通过转换接头连接直径大于实管I的尾管4。球阀5的下端距离实管I顶端15厘米处焊接管箍6用于连接压力表7;实管I与花管2的连接处焊接有铁挡板8。下入时，用棉纱11包裹铁挡板8及其两端，包裹体的厚度大于钻孔直径。
[0025]花管2为实管I周壁上加工花眼，花眼间距为3厘米，花管2总长度不小于4米。
[0026]实管I和花管2的管径均为I寸;实管I和花管2为2米每根，实管I总长度根据实际封孔长度确定。
[0027]尾管4的直径为2V2寸；
[0028]管箍6的直径为1/2寸。
[0029]转换接头为丨寸转2V2寸的转换接头。
[0030]本发明一种矿井围岩气测压抽采装置的操作方法，具体包括以下步骤:
[0031]第一步:施工测压-抽采钻孔；
[0032]第二步:将包好棉纱11的矿井围岩气测压抽采装置下入钻孔中，使压力表7、球阀5露于钻孔外部；
[0033]第三步:在钻孔口通过注浆管3注入速凝封孔材料进行封孔；
[0034]第四步:当探采孔内无围岩气明显涌出时，不进行围岩气压力测定工作，将管箍6封堵，使球阀5处于打开状态，即实现了探采钻孔的抽采。当探采孔内出现围岩气异常涌出时，关闭其他抽采钻孔，并停止后续探采钻孔的施工，待整个装置连接及封孔侯凝完成后，关闭球阀5，即可通过压力表7进行围岩气压力测定，围岩气压力测试结束后，打开球阀5，即可进行围岩气的抽采。
[0035]在黄陵二号煤矿205辅运巷掘进过程中，随着工作面掘进过程中探采钻孔中围岩气涌出情况对3个钻孔进行围岩气压力随钻测定，3处测得围岩气压力值为0.48MPa、
0.8510^和1.1210^。
【主权项】
1.一种矿井围岩气测压抽采装置，其特征在于:包括球阀(5)、管箍(6)、实管(I)、花管(2)和铁挡板(8);实管(I)的下端连接有花管(2)，实管(I)的上端设置有球阀(5);实管(I)顶端通过转换接头连接尾管(4);球阀(5)的下端实管(I)上焊接管箍(6);实管(I)与花管(2)的连接处焊接有铁挡板(8)。2.根据权利要求1所述的一种矿井围岩气测压抽采装置，其特征在于:花管(2)上设有若干花眼，花眼间距为3厘米，花管(2)总长度大于或等于4米。3.根据权利要求1所述的一种矿井围岩气测压抽采装置，其特征在于:实管(I)和花管(2)的管径均为I寸。4.根据权利要求1所述的一种矿井围岩气测压抽采装置，其特征在于:尾管(4)的直径为2V2寸。5.根据权利要求1所述的一种矿井围岩气测压抽采装置，其特征在于:管箍(6)的直径为1A寸。6.根据权利要求1所述的一种矿井围岩气测压抽采装置，其特征在于:转换接头为I寸转21/^寸的转换接头。7.根据权利要求1所述的一种矿井围岩气测压抽采装置，其特征在于:管箍(6)连接压力表(7)。8.根据权利要求1所述的一种矿井围岩气测压抽采装置，其特征在于:铁挡板(8)及其两端包裹有棉纱(11);花管(2)和部分实管(I)位于待测钻孔中；棉纱(11)包裹铁挡板(8)形成的包裹体的厚度大于钻孔直径;包裹体至钻孔口之间设有封孔材料凝结形成的封孔体。9.权利要求1所述的一种矿井围岩气测压抽采装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步:施工测压-抽采钻孔； 第二步:在铁挡板(8)及其两端包裹有棉纱(11)，棉纱(11)包裹铁挡板(8)形成的包裹体的厚度大于钻孔直径;将包好棉纱的矿井围岩气测压抽采装置下入钻孔中，使球阀和管箍露于钻孔外部； 第三步:在钻孔口通过注浆管(3)注入速凝封孔材料进行封孔； 第四步:当探采孔内无围岩气明显涌出时，不进行围岩气压力测定工作，将管箍(6)封堵，使球阀(5)处于打开状态，实现探采钻孔的抽采;当探采孔内出现围岩气异常涌出时，关闭其他抽采钻孔，并停止后续探采钻孔的施工，待整个装置连接及封孔侯凝完成后，关闭球阀(5)，通过连接管箍的压力表进行围岩气压力测定，围岩气压力测试结束后，打开球阀(5)，进行围岩气的抽采。
【文档编号】E21F7/00GK105971590SQ201610503288
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】范京道, 唐恩贤, 李川, 孙四清, 陈冬冬
【申请人】陕西陕煤黄陵矿业有限公司