[发明专利]动态平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，具体的说是一种通过平衡钻孔涌水量与排水量，从而测定钻孔瓦斯压力和钻孔瓦斯涌出量、钻孔涌水量的装置。

背景技术

目前含水煤层钻孔瓦斯参数测定受到钻孔涌水的很大影响，特别是含水突出煤层，瓦斯参数测定准确性不高。因此，准确、安全的测定煤层瓦斯压力和煤层瓦斯涌出量、钻孔涌水量这些指标性参数，对于实现含水突出煤层的安全生产具有重要意义。但如果在煤层钻孔封孔后直接用压力表测压力，所测数据由于受到涌水压力的影响从而失去准确性。由于水对气体体积的影响煤层钻孔瓦斯涌出量也不容易测定。前人的一些装置虽然实现了气、水分离，却并未解决水对气体参数测定的干扰，并未考虑到涌入钻孔的水体积增多时，钻孔内的气体体积会被压缩，气体压力会变大，所测的结果是不正确的。加上现有的一些装置操作比较复杂、对工人技术要求比较高且并未考虑和解决水压对气体参数测定结果的影响，并且均未彻底解决水压对瓦斯压力测定结果的影响。如CN202057373U公开了一种富含水煤层钻孔瓦斯流量测试装置在以下三种情况下会测量有误：

①　如果所打钻孔向上倾斜，煤层涌入钻孔的水会液封一部分气体，使气体无法通过水分离膜，导致所测瓦斯压力不准确；

②　富含水煤层涌出多为煤泥水，会堵塞水分离膜，影响气体通过导致所测瓦斯压力不准确；

③　无法控制涌入钻孔的水量与排出水量平衡，当涌入钻孔水量大于排出水量时，由于水体积增加导致钻孔内压力增大，从而使富含在煤层的瓦斯不容易释放到钻孔中，导致所测瓦斯压力不准确；

为了解决这些问题，设计出动态平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，本装置通过运用动态平衡法良好的解决排入钻孔的水对气体体积的影响，较为全面的解决了水对含水煤层瓦斯压力测定的影响。

发明内容

本发明的发明目的在于克服背景技术之不足而提供一种可以克服井下煤层、岩层涌水等恶略条件，提供一种理论简单、结构简单、操作简单、测定准确的含水煤层钻孔瓦斯参数测定装置。

本发明采用如下技术方案：

一种动态平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，包括：可调换对接装置，对接在钻孔套管上，可对接不同口径、不同标准的钻孔套管接口，并与煤泥处理腔、煤泥沉淀池组合形成水、气、煤分层腔，之后连接操作箱，从煤泥处理腔向操作箱从上到下导入排气管、液位指示管、排水管，各管与煤泥处理腔之间均装有防漏水胶套，排水管上依次装有排水阀、恒流阀、电子流量计，排气管分为内管和外管,内管端头连接一个角度调节关节,排气管内管口上部设计了可塑性挡水片，排气管外管直接连接压力表，随后连接转子流量计，转子流量计后连接三通阀，三通阀一端连接真空气囊，真空气囊存放在隔板围成的空腔内，三通阀另一端连接到气体排出管；液位指示管为透明钢化玻璃细管，在上面装有液位指示管阀，并带有红色浮子；煤泥处理腔内有导流板，导流板向下倾斜并与圆柱箱体连接，下方开口，将煤泥水导入煤泥沉淀池中，煤泥沉淀池在整个装置的下方，煤泥沉淀池内有两层200目过滤钢网，过滤钢网固定镶嵌到导流板和煤泥沉淀池内壁上，使煤泥沉淀到煤泥沉淀池内，使较清晰水进入各管；煤泥沉淀池下方为漏斗形状，并设有排泥阀；各管和装置均固定到操作箱槽内，操作箱内有隔板将各管及装置与真空气囊隔开。

如上所述的动态平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，其中，对接装置设计成螺纹调换接头，配有各种型号变径转换接头。

如上所述的动态平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，其中，煤、气、水分层腔中，具有煤泥导流板，导流板向下倾斜并与圆柱箱体连接，下方开口，将煤泥水导流到煤泥沉淀池，沉淀池内装有两片200目过滤钢网，过滤钢网与水平45°安装，沉淀池形状为锥形，下方装有排泥阀。

如上所述的动态平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，其中，液位指示管与恒流阀、电子流量计配合使用显示煤层涌入钻孔的水与排除钻孔的水的平衡状态。

如上所述的动态平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，其中，排气管内管口上部设计了可塑性挡水板，角度调节关节可以任意调节排气管内管的角度和方位。

如上所述的动态平衡法含水煤层瓦斯参数测定装置，其中，操作箱内设有装置固定槽将各装置固定在箱体内，操作箱内设有隔板，隔板与箱体围成真空气囊安放槽，将操作装置与气体收集装置隔开。