專利名稱:煤層瓦斯壓力測定技術(shù)的制作方法
適用于測定氣體、特別是煤層瓦斯壓力。
礦井瓦斯事故是煤礦生產(chǎn)中最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。煤層瓦斯壓力是瓦斯從煤層中涌出的動(dòng)力，也是煤層瓦斯含量的標(biāo)志。目前，國外作測定瓦斯壓力的已有技術(shù)都是采用從巖巷向煤層打鉆孔，從鉆孔中引出一個(gè)管子，并用粘土、水泥砂漿、膠圈、膠囊等固體物直接封孔，通過從鉆孔中引出的測壓管，直接用壓力表讀出瓦斯壓力值。這種測壓方法在封孔段巖石堅(jiān)硬致密的條件下可以得到正確的瓦斯壓力值，但是由于與煤層直接接觸的頂、底板巖層多為松軟的砂頁巖層，在砂頁巖層中鉆孔(孔徑一般為75毫米)后，孔壁周圍往往存在微裂隙，封孔的固體物不能嚴(yán)密封閉鉆孔周邊的裂隙，因而容易漏氣。煤層的透氣性很低，鉆孔的微量漏氣將使測出的壓力值大大低于煤層真實(shí)的瓦斯壓力，這樣會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的技術(shù)判斷，造成巨大的事故。特別是在煤層巷道中直接向煤層打孔測定瓦斯壓力時(shí)，由于煤層的硬度低于巖層，還沒有成功的測壓方法。
鑒于上述存在的問題，本發(fā)明的目的是解決已有技術(shù)中固體不能嚴(yán)密封閉鉆孔周邊裂隙孔道的困難，特別是在松軟的煤系地層中封孔測壓，使測出的瓦斯壓力值穩(wěn)定可靠。
權(quán)利要求
1給出的技術(shù)特征完成了上述任務(wù)。本發(fā)明采用液體作為封孔物質(zhì)，以解決固體物不能嚴(yán)密封閉鉆孔周邊裂隙孔道的困難。根據(jù)流體滲漏取決于壓力差的原理，使封孔液的壓力測定過程中始終略高于瓦斯壓力，所以能防止瓦斯的泄漏。為了維護(hù)封孔液體的壓力和防止液體向鉆孔內(nèi)的滲透，在封孔液體段的兩端用膠圈(2)封閉鉆孔，且封孔液采用粘液，因而避免了液體向測壓空間滲漏，保證測定瓦斯壓力的穩(wěn)定性。這樣，形成了用固體封液體、液體封氣體的封孔系統(tǒng)。在封孔裝置結(jié)構(gòu)中，內(nèi)管(4)為測壓管，前端具有螺紋，外管(1)套在內(nèi)管之外，在內(nèi)管(4)螺帽的驅(qū)動(dòng)之下，內(nèi)外管產(chǎn)生相向移動(dòng)，使兩組膠圈(2)同時(shí)產(chǎn)生壓縮變形膨脹封閉鉆孔，利用內(nèi)外管間的空隙作為傳遞壓力粘液(5)的通道，從而大大簡化了封孔的管道系統(tǒng)，使整個(gè)測壓裝置緊湊，簡潔可靠。粘液的配方重量比為沸水90～91%，淀粉7～8.5%，工業(yè)甲醛1.5～2%，或冷水94～95%，化學(xué)漿糊5～6%。內(nèi)外管均采用活節(jié)管子和帶“○”型密封圈的矩形螺紋的接頭。封孔深度和封孔粘液段長度可按測定地點(diǎn)的巖石性質(zhì)調(diào)節(jié)。在煤層中直接打孔測壓時(shí)，鉆孔內(nèi)壁粗糙不平，為使膠圈(2)段能密封粘液，在膠圈(2)段內(nèi)增添一段柔性物質(zhì)，當(dāng)膠圈(2)受壓膨脹時(shí)，擠壓油泥，使油泥存在于膠圈(2)和孔壁之間，因而形成膠圈(2)封油泥，油泥封粘液、粘液封瓦斯的封孔系統(tǒng)，從而能在煤層中直接測定出煤層的瓦斯壓力。
本發(fā)明具有可測瓦斯壓力高，測定時(shí)間快，(10天左右)，操作簡便(1小時(shí)完成)，測值準(zhǔn)確穩(wěn)定。由于粘液壓力大于瓦斯壓力，特別是在地應(yīng)力活躍的地點(diǎn)，當(dāng)鉆孔周邊產(chǎn)生新裂隙時(shí)，壓力粘液(5)也能及時(shí)加以封閉，防止瓦斯泄漏。只要封孔段巖層不處于大裂隙帶，粘液不從鉆孔向巖層流失，都能測得真實(shí)的瓦斯壓力值。
圖為膠圈(2)-壓力粘液(5)封孔原理圖。
從圖中可以看到鉆孔為兩組膠圈(2)封閉，膠圈的間距為1.8米，其中充滿壓力粘液(5)。在測定過程中，粘液壓力略高于瓦斯壓力約3～5大氣壓。膠圈(2)的工作壓強(qiáng)約150大氣壓，長度為0.3米。內(nèi)管(4)外管(1)均采用1.8米長的活節(jié)鋼管和帶“○”型密封圈的矩形螺紋的接頭。粘液的配方重量比為沸水90～91%，淀粉7～8%，工業(yè)甲醛1.5～2%。
權(quán)利要求
1.適用于測定氣體、特別是煤層瓦斯壓力的技術(shù)，具有外管(1)、膠圈(2)、支撐膠圈管(3)、內(nèi)管(4)和內(nèi)管尾擋盤(6)，本發(fā)明的特征是采用壓力粘液(5)組成膠圈(2)封壓力粘液(5)，壓力粘液(5)封孔層瓦斯的封孔系統(tǒng)以測定瓦斯壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的測定煤層瓦斯壓力技術(shù)，其特征是采用內(nèi)管(4)、外管(1)相向移動(dòng)來壓縮兩組膠圈(2)和利用內(nèi)管(4)、外管(1)間隙傳遞壓力粘液(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的測定煤層瓦斯壓力技術(shù)，其特征是粘液的配方重量比為沸水90～91%，淀粉7～8.5%，工業(yè)甲醛1.5～2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的測定煤層瓦斯壓力技術(shù)，其特征是粘液的配方重量比為冷水94～95，化學(xué)漿糊5～6%。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的測定煤層瓦斯壓力技術(shù)，其特征是在瓦斯壓力小于60大氣壓時(shí)，用液體二氧化碳，高壓氮?dú)饣蚋邏嚎諝庾鲏毫υ?在瓦斯壓力大于60大氣壓時(shí)，用高壓氮?dú)饣蚋邏嚎諝庾鲏毫υ础?br>6.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的測定煤層瓦斯壓力技術(shù)，其特征是在瓦斯壓力小于60大氣壓時(shí)，用液體二氧化碳、高壓氮?dú)饣蚋邏嚎諝庾鲏毫υ?在瓦斯壓力大于60大氣壓時(shí)，用高壓氮?dú)饣蚋邏嚎諝庾鲏毫υ础?br>7.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的測定煤層瓦斯壓力技術(shù)，其特征是在瓦斯壓力小于60大氣壓時(shí)，用液體二氧化碳、高壓氮?dú)饣蚋邏嚎諝庾鲏毫υ?在瓦斯壓力大于60大氣壓時(shí)，用高壓氮?dú)饣蚋邏嚎諝庾鲏毫υ础?br>專利摘要
適用于測定氣體，特別是煤層瓦斯壓力的技術(shù)，主要是為了解決已有技術(shù)中固體不能嚴(yán)密封閉孔周邊裂隙孔道的困難，特別是在松軟的煤系地層中封孔測壓，使測出的瓦斯壓力值穩(wěn)定可靠。本發(fā)明采用粘液作為封孔物質(zhì)，在封孔液體段的兩端用膠圈(2)封閉鉆孔，形成用固體封液體，液體封氣體的封孔系統(tǒng)。由于封孔液的壓力在測定過程中始終略高于瓦斯壓力，所以防止了瓦斯的泄漏。
文檔編號F16J15/14GK85106104SQ85106104
公開日1987年3月4日 申請日期1985年8月12日
發(fā)明者周世寧 申請人:中國礦業(yè)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan