[发明专利]钻孔煤屑瓦斯解吸特征参数随钻测定装置

说明书

本发明公开了一种钻孔煤屑瓦斯解吸特征参数随钻测定装置，包括双壁钻杆、外管和钻头，外管的前端与钻头相连；外管与钻头之间设有安装腔，安装腔内安装设有测定装置和管内活塞式密封装置，测定装置位于管内活塞式密封装置的前侧；双壁钻杆包括双壁钻杆外管，双壁钻杆外管内套装设有与其间隙配合的双壁钻杆内管，并在双壁钻杆外管和双壁钻杆内管之间形成膨胀间隙；双壁钻杆内管穿过钻杆连接头并与活塞外管的后端密闭连接，双壁钻杆外管与钻杆连接头固定连接，双壁钻杆外管外套装设有钻孔封隔装置。本发明的钻孔煤屑瓦斯解吸特征参数随钻测定装置，能够在打钻过程中，不撤钻测定煤层瓦斯参数，提高测定工作与打钻工作的连续性。

技术领域

本发明属于通过测量气体或蒸气的压力或体积分析材料技术领域，具体的为一种钻孔煤屑瓦斯解吸特征参数随钻测定装置。

背景技术

煤与瓦斯突出是严重威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。几十年来，我国对其进行了大量而卓有成效的研究，形成了一套“四位一体”的综合防突体系。在煤矿开采过程中，煤层瓦斯参数的测定一直是瓦斯矿井安全开采的前提，特别是瓦斯参数及时有效测定是我国高效矿井建设必须解决的问题之一。目前，煤层瓦斯参数测定多通过从煤层钻取出煤样，放置特定的仪器装置中测量，这种测定方法一般存在着取样设备要求高、测量工作连续性差等问题，可能会严重影响到测定结果精度，不能准确反映煤层瓦斯赋存性质。

因此，需要提出一种新的测量装置，能够在打钻过程中不撤钻，打钻到哪测量到哪，使测量与打钻两种井下作业连续进行，提高整体矿井开采的效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻孔煤屑瓦斯解吸特征参数随钻测定装置，能够在打钻过程中，不撤钻测定煤层瓦斯参数，提高测定工作与打钻工作的连续性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钻孔煤屑瓦斯解吸特征参数随钻测定装置，包括双壁钻杆、外管和钻头，所述双壁钻杆与所述外管之间设有钻杆连接头，所述外管的前端与所述钻头相连；

所述外管与所述钻头之间设有安装腔，所述安装腔内安装设有测定装置和管内活塞式密封装置，所述测定装置位于所述管内活塞式密封装置的前侧；

所述测定装置的外径小于所述安装腔的内径，且所述测定装置的后端设有连接头；

所述管内活塞式密封装置包括外径小于所述安装腔内径的活塞外管，所述活塞外管的前端设有前端限位板、后端设有后端限位环，所述前端限位板与后端限位环之间形成活塞腔，所述活塞腔的两端侧壁上分别设有前端连接孔和后端连接孔，且所述活塞腔内设有活塞机构；所述活塞机构在自由状态下封闭所述后端连接孔并打开所述前端连接孔；且所述活塞机构在受到所述双壁钻杆指向所述钻头方向的轴向外力时，封闭所述前端连接孔并打开所述后端连接孔；

所述活塞外管的前端与所述连接头密闭连接，且所述前端限位板上设有用于连通所述测定装置与所述活塞腔的连接孔；

所述双壁钻杆包括双壁钻杆外管，所述双壁钻杆外管内套装设有与其间隙配合的双壁钻杆内管，并在所述双壁钻杆外管和双壁钻杆内管之间形成膨胀间隙；所述双壁钻杆内管穿过所述钻杆连接头并与所述活塞外管的后端密闭连接，所述双壁钻杆外管与所述钻杆连接头固定连接，所述双壁钻杆外管外套装设有钻孔封隔装置；

所述钻孔封隔装置包括固定套装在所述双壁钻杆外管外的外套杆，所述外套杆包括套杆前段、套杆后段和位于所述套杆前段与套杆后段之间的可膨胀段，所述可膨胀段包括套装在所述双壁钻杆外管外的可膨胀橡胶，所述可膨胀橡胶的两端分别套装设有密封保护环，两个所述密封保护环之间设有膨胀突出间隙，且所述双壁钻杆外管上设有用于连通所述可膨胀橡胶和所述膨胀间隙的膨胀连接孔；