1.一种煤层瓦斯抽采钻孔稳定性实时测试装置,包括压力传感器、导向杆、压力数据采集仪和加压泵;所述的压力传感器包括压力感应胶囊(1)和连接在一侧的进液口(2);所述的导向杆包括PVC管(3)、卡槽(4)和每两根PVC管(3)之间的快速接头(5);所述的压力数据采集仪(9)为4通道,即可以同时采集4个传感器的数据;所述压力数据采集仪(9)采集的压力数据可通过USB数据存储器实时存储数据,也可通过标准信号输出接口与已有的KJ煤矿安全监测系统分站连接,将数据实时传输到地面。
2.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采钻孔稳定性实时测试装置,其特征在于:所述的压力感应胶囊(1)为圆柱型,长度为80~120 mm,最大膨胀外径不大于60 mm,内部可充入气体或者液体2种感应介质。
3.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采钻孔稳定性实时测试装置,其特征在于:所述的PVC管(3)的强度大于压力感应胶囊(1)的强度,同时具有一定的柔韧度,能够满足瓦斯钻孔在走向方向上的较小曲折变化;同时,PVC管(3)两端安装快速接头(5)便于多根PVC管(3)间的连接。
4.根据权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采钻孔稳定性实时测试装置,其特征在于:所述的PVC管(3)外径为40~50 mm,内径为30~40 mm,每根长3~5 m,正中部开切放置压力感应胶囊(1)的卡槽(4),卡槽(4)尺寸依据压力感应胶囊(1)确定,轴向上略大于压力感应胶囊的尺寸,使其能恰好卡入其中,径向上不约束压力感应胶囊(1)的膨胀。
5.一种煤层瓦斯抽采钻孔稳定性实时测试方法,其特征在于使用权利要求1所述的煤层瓦斯抽采钻孔稳定性实时测试装置,包括如下步骤:a. 选择打钻地点,施工本煤层瓦斯抽采钻孔;
b. 将压力感应胶囊(1)通过进液口(2)与橡胶软管(6)连接,打开阀门(8)利用加压泵(9)向压力感应胶囊(1)内注入感应介质,测试所有传感器及橡胶软管的密封性;
c. 撤去加压泵(9),打开阀门(8),使感应介质流出,若密封性良好,进行以下步骤,若密封性不佳,存在漏液现象,则处理后重复步骤b,直到密封性良好为止;
d. 将压力感应胶囊(1)放置在第1根PVC管(3)的卡槽(4)内;
e. 将连接好的第1根PVC管(3)及压力感应胶囊(1)送入钻孔,PVC管(3)的一端位于孔口外侧0.5 m;
f. 用步骤d的方式处理第2根PVC管(3),之后通过快速接头(5)将2根PVC管(3)连接起来,继续向钻孔内部送入;
g. 以同样的方式连接、送管,直至第一根PVC管(3)到达孔底;
h. 封孔;
i. 将数据采集仪与各管线相连接,利用加压泵(9)依次向各压力感应胶囊(1)注入感应介质,之后撤去加压泵(9),并封闭阀门(8),通过压力数据采集仪(7)实时监测钻孔内部各压力感应胶囊(1)所在位置钻孔的稳定性及塌孔情况。
6.根据权利要求5所述的一种煤层瓦斯抽采钻孔稳定性实时测试方法,其特征在于:所述对压力感应胶囊(1)加压的压力为0.3~0.5 MPa。
7.根据权利要求6所述的一种煤层瓦斯抽采钻孔稳定性实时测试方法,其特征在于:当压力感应胶囊(1)对应的传感器读数上升40 %以上或者为零时,即此处煤体在外力作用下将胶囊压爆,压力感应胶囊(1)对应位置出现塌孔;当80 %以上感应胶囊(1)对应的传感器读数上升40 %以上时,说明该钻孔完全失效。