[发明专利]煤层突出危险性随钻测试方法及装置

摘要

一种煤层突出危险性随钻测试方法及装置，适用于突出危险性预测、瓦斯抽采效果评价等。通过对煤层进行钻孔，并随钻实时测试瓦斯参数、岩性及煤层信息，实现对煤层突出危险性的随钻随地测试。该装置包括舱体、压力传感器、温度传感器、流量传感器、电磁传感器、声波传感器、波速测试模块、监测控制模块、电源模块和通讯模块，安装于钻头与随钻测斜仪或第一钻杆之间。煤层钻孔及停钻更换钻头期间，能够实时监测并记录测点处气体压力、温度、流速、煤体波速及电磁辐射、声波信号，分析计算测点处瓦斯压力、瓦斯含量、初始解吸瓦斯量、介质岩性、波速、煤体应力和煤层突出危险性。具有无需取样测试、随钻随地测试、多参数同步测试综合评价等优点。

主权项

1.一种煤层突出危险性随钻测试装置，其特征在于：该装置包括舱体（20）、压力传感器（17）、温度传感器（16）、包含振源（5）和拾振器（6）的波速测试模块、电磁传感器（19）、声波传感器（18）、封孔模块、流量测试模块、通讯接口（9）、监测控制模块（12）和带有充电接口且可快速拆卸与安装的电源舱（11），所述的电源舱（11）为监测控制模块（12）及与监测控制模块连接的各用电模块或传感器供电；所述的舱体（20）为固定有多种传感器和模块、中空过水孔、过线孔、两头分别密封连接钻头（1）和随钻测斜仪（24）和第一钻杆（23）的杆体；压力传感器（17）、温度传感器（16）、流量测试模块、波速测试模块、电磁传感器（19）、声波传感器（18）、电源舱（11）、通讯接口（9）分别与监测控制模块的相应接口连接；所述的封孔模块包括包裹在舱体（20）外缘的两个封孔胶囊（14）、安装于中空水管前端、封孔时起截止作用的主水路开关（15）和封孔胶囊水路开关（8）；两个封孔胶囊（14）中的一个封孔胶囊上安装有波速测试模块的振源（5），发射振动波，另一个封孔胶囊上安装有拾振器（6），接收振动波，通过振源（5）和拾振器（6）间的距离和信号时间差计算测点处煤体波速；所述监测控制模块（12）包括各类传感器及模块接口、数据存储器、时钟、监测控制CPU及监测控制电路；其中，传感器包括HD‑LUGB流量传感器、GWD90型温度传感器、GZY25W型压力传感器和GS18声发射传感器，各类传感器并联，独立运行，互不影响，通过各自本身的接口与监测控制模块的接口连接在一起，具有监测信号转换、触发数据采集、定时数据采集、数据分析和控制功能；所述的流量测试模块包括气流孔（2）和安装于气流孔内的气路开关（4）和流量传感器（3）。