[发明专利]煤层封孔自动测量记录瓦斯压力的系统及方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种煤层封孔自动测量记录瓦斯压力的系统及方法，其适用于在各种煤层中测定煤层的瓦斯压力。

背景技术

瓦斯抽放是当前降低采煤工作面瓦斯浓度、实施区域防突的最有效措施之一，瓦斯抽放效果，在很大程度上取决于封孔方法和封孔质量。

煤矿普遍采用的瓦斯封孔测压系统主要有水泥砂浆封孔测压系统，聚氨酯封孔测压系统和胶圈压力粘液封孔测压系统。

运用水泥砂浆封孔测压，采用的是普通硅酸盐水泥制备的水泥砂浆，由于水泥的早期化学收缩、自收缩以及后期由于温度变化、环境干燥等原因所造成的体积收缩，都会在一定程度上加大水泥收缩开裂的危险，从而造成封堵失败。

采用聚氨酯封孔测压，由于聚氨酯材料抗压能力低(单轴抗压能力为0.9～1.2Mpa)，随着时间推移被逐渐压缩，其力学性能无法阻挡钻孔的蠕变和漏气通道的形成，密封不牢固，造成后期瓦斯抽放浓度急剧降低，封孔失败；而且，由于聚氨酯反应过快且本身具有有毒物质，考虑到人工封孔工艺粗糙且工作紧张，可能未全部进入钻孔便反应完全，造成封堵钻孔报废，同时对工人身体健康造成影响。

胶圈压力粘液封孔，虽然压力粘液能及时封堵钻孔周边裂隙，粘液压力略高于瓦斯压力，但是随着时间推移，粘液压力泄压，起不到实时监控补充粘液压力作用；另一方面测得压力数据单一、无关联性，不能实时反应测压过程瓦斯压力变化；国家行业标准AQ/T 1047-2007《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》规定：压力变化在3d内小于0.015Mpa，即为煤层真实的瓦斯压力，而一般测压压力表精度较低，不符合测压要求，增加了后期采掘工作的不确定性。

发明内容

本发明的目的是，提供一种煤层封孔自动测量记录瓦斯压力的系统，其能封堵瓦斯抽采孔周边裂隙，防止被测气体的泄露，全面记录瓦斯压力，测压时间短，工作效率高。

本发明的另一目的是，提供一种煤层封孔自动测量记录瓦斯压力的方法，其能封堵瓦斯抽采孔周边裂隙，防止被测气体的泄露，全面记录瓦斯压力，测压时间短，工作效率高。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种煤层封孔自动测量记录瓦斯压力的系统，其特征在于，所述系统包括：

瓦斯抽采封孔装置，其包括瓦斯抽采管道，瓦斯抽采管道的两端分别套设有橡胶挡板组，瓦斯抽采管道的外侧分别设置有均与之平行的固化材料输送管道和密封液输送管道，瓦斯抽采管道的端口与压力记录仪相连接；

固化材料输送管道的入口端通过固化材料高压管路与固化材料驱动装置相连接，固化材料出口位于至少一个橡胶挡板组内；

密封液输送管道的入口端通过密封液高压管路与密封液驱动装置相连接，密封液出口位于两个橡胶挡板组之间。

在优选的实施方式中，所述密封液输送管道的入口端与密封液驱动装置之间的密封液高压管路上设置有蓄能保压装置。

在优选的实施方式中，所述固化材料输送管道的入口端与固化材料驱动装置之间的固化材料高压管路上设置有固化材料截止阀；所述密封液高压管路上还设置有密封液截止阀。

在优选的实施方式中，所述瓦斯抽采管道的一端部设有瓦斯集气孔，每个橡胶挡板组分别具有两个轴向分开设置的橡胶挡板，瓦斯集气孔位于橡胶挡板组的外端；固化材料输送管道上具有两个固化材料出口，分别位于每个橡胶挡板组的两个橡胶挡板之间；密封液输送管道相对于其入口端的另一端为密封液出口。

在优选的实施方式中，所述瓦斯抽采管道外部对应瓦斯集气孔的位置设置有遮盖帽；所述橡胶挡板呈圆环状，其配合地套设在所述瓦斯抽采管道之外；所述两个固化材料出口中，其中一个为所述固化材料输送管道的相对于固化材料入口的端口，另一个为固化材料输送管道上的开口。

本发明实施例还提出了一种煤层封孔自动测量记录瓦斯压力的方法，其包括步骤：

提供瓦斯抽采封孔装置，并将瓦斯抽采封孔装置安装在瓦斯抽采孔内，其中，瓦斯抽采封孔装置包括瓦斯抽采管道，瓦斯抽采管道进入瓦斯抽采孔内的瓦斯测压室，瓦斯抽采管道的两端分别套设有橡胶挡板组，瓦斯抽采管道的外侧分别设置有均与之平行的固化材料输送管道和密封液输送管道，瓦斯抽采管道的端口与压力记录仪相连接；

将固化材料输送管道的入口端通过固化材料高压管路与固化材料驱动装置相连接，将密封液输送管道的入口端通过密封液高压管路与密封液驱动装置相连接；

通过固化材料驱动装置将可固化材料打入固化材料输送管道中，可固化材料流入并充满到至少一个橡胶挡板组中，形成固化材料密封室，固化材料驱动装置停止将可固化材料打入固化材料输送管道中；