[发明专利]一种煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力监测装置，其特征在于：包括数据采集仪和与瓦斯管连接的瓦斯参数传感器和地应力传感器，该瓦斯参数传感器、地应力传感器分别通过数据传输线路与数据采集仪连接。

2.按照权利要求1所述的煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力监测装置，其特征在于：所述的瓦斯参数传感器包括瓦斯压力传感器、瓦斯流量传感器，瓦斯压力传感器和瓦斯流量传感器分别与瓦斯管一端的第一三通连接，连接处设置快换接头，瓦斯流量传感器与第一三通的连接端还设置有阀门，瓦斯流量传感器的另一端还设置有出气管，瓦斯管远离第一三通的一端使用透气织物包裹，瓦斯管远离第一三通的管壁处用透气织物缠绕，缠绕部分的横截面的大小接近测试孔的横截面，瓦斯管位于第一三通至管壁缠绕部分的中部设有固定物质；优选的透气织物为棉纱布；优选的固定物质为棉纱布。

3.按照权利要求1所述的煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力监测装置，其特征在于：所述的地应力传感器包括测试孔压力枕、高压油管、电子数显液压传感器和高压油泵，测试孔压力枕与高压油管的一端连接，高压油管的另一端通过系统具有的第二三通与电子数显液压传感器相连，该第二三通的另一端通过管道与高压油泵相连。

4.按照权利要求3所述的煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力监测装置，其特征在于：所述的测试孔压力枕外壁还设置有包裹体；优选的包裹体为具有弹性和抗蠕变性能的金属材料制成的。

5.按照权利要求3所述的煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力监测装置，其特征在于：所述的测试孔压力枕与高压油管的连接处、高压油管的另一端与第二三通的连接处及第二三通与与高压油泵的连接处均通过快换接头连接；所述第二三通与高压油泵相连的管道上还设置有阀门；所述高压油管通过瓦斯管管壁设置的固定物质与瓦斯管捆绑固定，固定物质优选棉纱布。

6.按照权利要求2或3所述的煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力监测装置，其特征在于：所述的数据采集仪包括A／D转换电路和CPU处理器，A／D转换电路与CPU处理器相连，CPU处理器分别接有程序存储器、显示器、数据存储器、RS232通讯电路、操作键盘和标准信号输出接口。

7.一种使用权利要求1所述的监测装置监测煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力的方法，包括下述步骤：

(1)在工作面钻测试孔；

(2)放置瓦斯管，瓦斯管的一端用透气织物包裹，瓦斯管靠近孔底处外壁用透气织物缠绕，缠绕部分的厚度的横截面接近测试孔的横截面；

(3)将测试孔压力枕外壁包裹后与高压油管的一端连接，高压油管和瓦斯管中部捆绑固定后将测试孔压力枕一端伸入测试孔中，并将测试孔压力枕送达孔底；

(4)液压油通过高压油泵、第二三通流入高压油管，然后注入测试孔压力枕使其膨胀封闭孔底；

(5)封闭测试孔，然后将瓦斯压力传感器与瓦斯流量传感器与瓦斯管连接；

(6)开启数据采集仪，通过瓦斯压力传感器和电子数显液压传感器感应测试孔内的瓦斯压力和煤层应力，经数据采集仪采集瓦斯压力和煤层应力数据，由显示器实时显示数据并由数据存储器将数据存储；

(7)采集瓦斯流量数据，通过瓦斯管排放瓦斯气体，瓦斯气体通过瓦斯流量传感器感应瓦斯的流量，数据采集仪采集瓦斯流量、瓦斯压力、煤层应力，显示器实时显示数据并由数据存储器将数据存储。

8.按照权利要求7所述的监测装置监测煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力的方法，其特征在于：所述的瓦斯流量最低测量值为0.05L／min。

9.按照权利要求7所述的监测装置监测煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力的方法，其特征在于：所述的测试孔是设置在工作面下顺槽上帮的，测试孔倾斜5～10°的仰角，测试孔的深度为30～50m。

10.按照权利要求7所述的监测装置监测煤层内瓦斯压力、瓦斯流量及地应力的方法，其特征在于：所述的封闭测试孔的方法是测试孔设置注浆管，然后向测试孔内注浆，注浆量为瓦斯管与高压油管捆绑固定处包裹的透气织物停止流水时止，测试孔中注入的浆液包括聚氨酯、水泥砂浆。