[发明专利]孔底瓦斯含量测量装置和测量方法

说明书

本发明公开了一种孔底瓦斯含量测量装置和测量方法，该装置包括气流变速体（5）和差压计（3），气流变速体（5）内部装有带数据存储功能的差压计（3），差压计（3）的第一取压孔（1）连通气流变速体（5）前段，差压计（3）的第二取压孔（2）连通气流变速体（5）中段。该方法包括步骤：1、用上述测量装置测出压力差ΔP；2、计算出各取压孔处流体的密度，并根据各取压孔处的截面积，计算出测点前端瓦斯的涌出量；3、通过瓦斯解吸规律与时间的关系反推煤层原始瓦斯含量。本发明解决了现有钻孔取样技术中存在的煤样开始解吸时间难以界定问题和煤样暴露于空气中瓦斯解吸损失的问题，且钻具结构简单，测量方法方便。

技术领域

本发明属于瓦斯含量测定技术，具体涉及一种应用于钻孔钻进过程中随钻直接快速测定煤层瓦斯含量。

背景技术

测定煤层瓦斯含量，对瓦斯防突与治理等至关重要。目前，煤层瓦斯含量的测定主要是采用钻孔取样为基础的直接测定方法，因此，评价瓦斯压力、含量成为开采含瓦斯煤的关键技术。但钻孔取样技术存在最大弊端就是含瓦斯煤样会暴露于空气中造成一定量瓦斯损失等问题，从而导致无法对煤层瓦斯含量进行精确测量，使瓦斯参数测试结果出现偏差较大从而误判煤层突出危险程度等严重问题。

发明内容

针对钻孔取样技术存在的煤样暴露于空气中瓦斯解吸损失的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种孔底瓦斯含量测量装置，它能在井下钻孔钻进过程中随钻直接快速测定煤层瓦斯含量，避免取样环节造成的含瓦斯煤解吸损失的孔底瓦斯含量，提高煤层瓦斯含量测量的准确性。本发明还提供一种孔底瓦斯含量快速测量方法。

本发明提供一种孔底瓦斯含量测量装置，明包括气流变速体和差压计，气流变速体为两端具有连接螺孔、中间凸起的手柄状实体，气流变速体内部装有带数据存储功能的差压计，差压计的第一取压孔连通气流变速体前段的大孔径气流通道，差压计的第二取压孔连通气流变速体中段的小孔径气流通道。

本发明还提供一种孔底瓦斯含量测量方法，包括以下步骤：

步骤1、使用上述测量装置测出第一取压孔与第二取样孔之间压力差ΔP；

步骤2、由伯努利方程、质量守恒定律和压力差ΔP，计算出各取压孔处流体的密度，并根据各取压孔处的截面积，计算出测点前方孔段内的瓦斯涌出量；

步骤3、通过计算获取的瓦斯解吸规律与时间的关系反推煤层原始瓦斯含量。

本发明的技术效果是：

本发明用钻孔通道中的差压计测量流体流量，利用文丘里管原理规则改变流体流动状态，准确测定解吸瓦斯流压力差，并通过瓦斯解吸规律与时间的关系反推煤层原始瓦斯含量，解决了现有钻孔取样技术中存在的煤样开始解吸时间难以界定问题和煤样暴露于空气中瓦斯解吸损失的问题，且钻具结构简单，测量方法方便。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的测量装置使用状态示意图。

图中：1、第一取压孔；2 、第二取压孔；3、差压计；4、瓦斯气流；5、气流变速体；6、钻孔煤壁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明的测量装置包括气流变速体5和差压计3，气流变速体5为两端具有连接螺孔、中间凸起的手柄状实体，气流变速体5内部装有带数据存储功能的差压计3，差压计3的第一取压孔1连通气流变速体5前段的大孔径气流通道，差压计3的第二取压孔2连通气流变速体5中段的小孔径气流通道。

本发明的测量装置使用状态是：