[发明专利]用于上行测压钻孔的自封式水压自除装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于上行测压钻孔的自封式水压自除装置及其使用方法，特别适用于在上行孔煤层瓦斯压力测定过程中出现水压干扰的情况。

背景技术

煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和煤与瓦斯突出的动力，也能在一定程度上反映出煤层中的瓦斯含量，煤层瓦斯压力的测定是防治煤矿瓦斯灾害的一项基础工作，也是检验突出煤层采取防突措施后是否达标的重要依据，所以准确测定煤层瓦斯压力对有效地制定瓦斯防治措施、预测预报煤与瓦斯突出的危险性以及对煤矿基础领域的学术研究具有至关重要的意义。

如今对于煤层瓦斯压力的测定有多种方法，但生产中最常用和最可靠的方法还是通过井下直接测定。直接测定煤层瓦斯压力方法(简称直接测压法)是用钻机由岩层巷道或煤层巷道向预定测量煤层瓦斯压力的地点打钻孔、然后在钻孔中放置测压管并封堵钻孔，煤层瓦斯压力大小由连接在测压管上的压力表读出。当测压钻孔穿过含水岩层或与岩层导水裂隙连通时，测压钻孔中就会有水不断地向外渗出，此种情况下若不采取一定的有效措施将很难测出真实的瓦斯压力值。

目前对于测压钻孔出水的处理一般采取下套管或高压注浆封堵钻孔裂隙或是测压管外接一个人工放水的集水容器的办法，但这些处理办法在现场实施时均存在诸多不足。例如，下套管处理测压钻孔出水问题时钻孔深度不宜超过三四十米，当钻孔较深时套管则很难下到位，也就达不到测定瓦斯压力的目的；高压注浆虽然不受限于钻孔深度，但注浆后的封堵效果难以保障且此工艺也较为繁琐，不利于施工的高产高效；外接一个人工放水的集水容器的办法虽然在安装时简单易操作，但在较长的测压过程中需要有人不断地将钻孔中的水放出，并且由于其使用的简单三通使得集水容器在集水的过程中内部压力不断升高并导致钻孔中的水难以顺利进入集水容器并放出，也使得瓦斯压力的测定显得十分困难。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存在的不足之处，提供一种操作简单、过程可靠及节能高效的用于上行测压钻孔的自封式水压自除装置及使用方法。

技术方案：本发明的用于上行测压钻孔的自封式水压自除装置，包括集水箱、设在集水箱内的硬顶弹性胶囊，集水箱的底部设有排水口，硬顶弹性胶囊的中部开有胶囊漏斗口，胶囊漏斗口连有与排水口相通的柔性胶管，胶囊漏斗口处设有可堵住漏斗口的封堵球，封堵球上设有连接集水箱顶部的封堵球上牵引线,封堵球下设有固定在排水口十字架上的封堵球下牵引线，所述集水箱的壳体上设有胶囊均压管，胶囊均压管的胶囊均压管上接口与集水箱的上部连通，胶囊均压管的胶囊均压管下接口通过集水箱的底部与硬顶弹性胶囊内部连通；所述集水箱的顶部设有均压口和进水口，均压口和进水口上分别经软管连接有四通接头，四通接头的均压口在上，排水口在下。

所述集水箱的顶部设有悬挂吊环。

一种使用上所述装置的用于上行测压钻孔的自封式水压自除方法：包括施工测压钻孔，其步骤如下：

a.在测压钻孔中放置测压管，安装至预定的封孔深度，并安装好注浆管，按常规进行注浆封孔；

b.向集水箱内加入少量可充满胶囊漏斗口的水，以保证封堵球与胶囊漏斗口之间的密封，在测压管的外露端上安装四通接头，在四通接头与测压管相对一端安装压力表，四通接头的均压口在上，排水口在下；将集水箱悬挂在钻孔附近的锚杆或锚索上；

c.钻孔中的水从测压管流出进入四通接头经进水软管流入集水箱中，随着集水箱中的水质量增大，硬顶弹性胶囊被缓慢压缩，硬顶弹性胶囊中的气体从胶囊均压管下接口流出，经胶囊均压管从胶囊均压管上接口进入集水箱；

d.当封堵球上方的封堵球上牵引线被拉紧时，封堵球和胶囊漏斗口之间分离，水开始从集水箱的排水口中排出；

e.在水排出集水箱的同时，被压缩的硬顶弹性胶囊缓慢恢复，直至封堵球下方的封堵球下牵引线拉紧，再次密封胶囊漏斗口，周而复始，从而实现上行测压钻孔的自封式水压。