[实用新型]一种测定水力割缝影响半径的装置

说明书

一种测定水力割缝影响半径的装置，包括注气装置和采集装置，其特征是注气装置包括注气管、注气连接管、注气调节阀、气瓶连接头、储气罐和流量表，注气管后端与注气连接管前端密封连接，注气调节阀装设在注气连接管上，气瓶连接头装设在注气连接管的后端，气瓶连接头通过气管与储气罐连接，在导管上装设有流量表调节阀。采集装置，包括多个采集管、抽采管和多个踪气体集气箱，多个采集管的后端分别与抽采管密封连接，抽采管一端封闭，另一端与抽采泵连接，在多个采集管后部的侧壁上分别设置有集气口，多个踪气体集气箱分别通过采集导管与集气口连接。本实用新型装置操作简易和成本低廉，煤矿自身技术能力便可测定，具有非常好的经济性和普及性。

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下本煤层水力割缝效果考察技术领域，特别涉及本煤层增透影响半径的测定装置。

背景技术

在透气性系数低、原始瓦斯含量大及煤体松软的煤层，只有采取强化措施来增加煤层的透气性，才能有效地抽出瓦斯。水力割缝技术通过高压水射流对钻孔周围两侧的煤体进行冲割，逐渐形成一个扁平缝槽，这就等于在煤层内部开采一个很薄的保护层，使钻孔周围煤体产生卸压变形。从而人为增加煤体暴露面积，形成新的裂隙及扩展原有裂隙，形成瓦斯流动网络，并通过水流携带出大量煤屑，增加煤体的卸压范围使煤层透气性提高，有效地卸除地应力和降低煤层瓦斯压力，提高瓦斯抽采率。实践表明通过该技术可大大提高煤层增强煤层透气性从而扩大瓦斯抽采半径。然而就水力割缝所产生的影响范围尚不能直接测定，现阶段仅依据考察孔内瓦斯浓度变化或钻屑指标进行考察，这种粗略的考察方法不能准确反映煤层增透后影响范围。水力割缝影响范围测试误差将导致以下两点，一是测试影响范围高于真实值，导致增透盲区从而影响煤层抽采效果；二是测试影响范围低于真实值，导致提高增透工程量。实践表明，只有科学准确的测试影响半径，才能有效的指导井下增透钻孔设计，确保增透的效果达到最佳，保证井下工作人员的人身安全和经济效益最大化。

实用新型内容

本实用新型的目的，是针对煤层采取水力割缝增透时没有一种安全科学的装置测定其影响范围，提出的一种测定水力割缝影响半径的装置。

采用的技术方案是：

一种测定水力割缝影响半径的装置，包括注气装置和采集装置，其特征是注气装置包括注气管、注气连接管、注气调节阀、气瓶连接头、储气罐和流量表，注气管后端与注气连接管前端密封连接，注气调节阀装设在注气连接管上，气瓶连接头装设在注气连接管的后端，气瓶连接头通过气管与储气罐连接，在气瓶连接头装设有气压调节阀，流量表通过导管与注气调节阀后端的注气连接管连接，在导管上装设有流量表调节阀。

所述的采集装置，包括多个采集管、抽采管和多个踪气体集气箱，多个采集管的后端分别与抽采管密封连接，抽采管一端封闭，另一端与抽采泵连接，在多个采集管后部的侧壁上分别设置有集气口，多个踪气体集气箱分别通过采集导管与集气口连接。

本实用新型在采集操作过程：

1、选择煤层地质情况稳定的地点为水力割缝增透点，施工一个深度为110m的顺层增透钻孔1#，在增透地点的一侧施工2#、3#、4#、5#共4个平均间距为2m的检测钻孔；

2、对割缝增透钻孔的煤层段进行高压水力割缝，通过切割破碎并排出大量钻孔内煤屑，扩大其直径，使煤体层内卸压并形成大量裂隙，达到增加煤层透气性的目的；

3、将注气管1插入顺层增透钻孔1#内，将多个采集管11分别插入2#、3#、4#、5#检测钻孔内。随后采用水泥进行封孔，水泥封孔填充段20m；

4、利用储气罐往割缝增透钻孔里面注入SF6示踪气体，利用多个踪气体集气箱采集示踪气体。