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专利号: 201610331584X
申请人: 六盘水师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-11-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种本煤层瓦斯压力精确测定方法,其特征在于,本煤层瓦斯压力精确测定装置包括可膨胀胶囊袋(1)、四分钢管(7)、耐高压PE气管(11)、前导器(17)、筛孔管(18)以及压力表(30);所述的前导器(17)、筛孔管(18)、四分钢管(7)、可膨胀胶囊袋(1)依次连接;所述筛孔管(18)上部通过宝塔接头(19)连接耐高压PE气管(11),耐高压PE气管(11)通过可膨胀胶囊袋左端头(2)及可膨胀胶囊袋右端头(3)的孔眼Ⅱ(5)贯穿可膨胀胶囊袋(1)、右侧末端通过内丝宝塔接头(29)接压力表(30)、并用至少一个右喉箍(20)加固;所述四分钢管(7)最左端有一个焊接的金属片(10),将四分钢管(7)左端与筛孔管(18)封闭、右端通过可膨胀胶囊袋左端头(2)及可膨胀胶囊袋右端头(3)的孔眼Ⅰ(4)贯穿可膨胀胶囊袋(1),四分钢管末端(23)通过四分钢管阀门(24)控制开关;其中,在所述可膨胀胶囊袋右端头(3)的端面开有一个孔眼Ⅲ(6);测定方法包括以下步骤:1)在测压目标地点选择未受人为采动影响的区域打一个深为25‑35米的钻孔,孔径为75mm;2)通过可膨胀胶囊袋右端头(3)上的孔眼Ⅲ(6)向可膨胀胶囊袋(1)中注入可膨胀胶囊袋(1)一半体积的水玻璃,挤压可膨胀胶囊袋(1)使其通过可膨胀胶囊袋右端头(3)上的孔眼Ⅲ(6)排出内部空气后,使用销钉(15)和速凝胶将孔眼Ⅲ(6)密封;3)通过两个四分钢管接箍(16)将前导器(17)和筛孔管(18)及可膨胀胶囊袋(1)依次连接,将耐高压PE气管(11)的最前端与宝塔接头(19)连接,并用右喉箍(20)加固,同时筛孔管(18)的筛孔(21)外采用纱布(22)包裹;4)将该本煤层瓦斯压力精确测定装置依次送入钻孔中,直至送入钻孔的最前端;5)通过四分钢管末端(23)向可膨胀胶囊袋(1)中注入膨胀速凝水泥基密封灌浆料(27) ,使可膨胀胶囊袋(1)膨胀,将钻孔分割为前后两段,待注浆泵注入压力上升至0 .05MPa,且无流量时结束注浆,并关闭四分钢管阀门(24),膨胀速凝水泥基密封灌浆料(27)和可膨胀胶囊袋(1)中的水玻璃迅速凝结为固体支撑可膨胀胶囊袋(1);6)在钻孔口处塞入一根长1.0‑1.2m的六分注浆管(25),并使用化学浆封堵材料(26)将孔口密封严实,通过六分注浆管(25)向可膨胀胶囊袋(1)和孔口封堵材料(26)之间注入膨胀速凝水泥基密封灌浆料(27),待注浆泵压力上升至0.05MPa,且无流量时结束注浆,并关闭六分注浆管(25)末端的六分注浆管阀门(28);7)将内丝宝塔接头(29)与压力表(30)连接,连接时首先在内丝宝塔接头(29)中放入一个橡胶圈,在丝扣中充入一定量的硅胶,快速拧紧确保内丝宝塔接头(29)与压力表(30)密封严格;8)等待1.5个小时后,待膨胀速凝水泥基密封灌浆料(27)膨胀并凝固后,将内丝宝塔接头(29)的宝塔接头端插入耐高压PE气管(11)的最末端,并在插入段采用2‑3个右喉箍(20)束紧,完成结表工作,等待压力表读数稳定后,读出压力表读数,即为煤层的相对瓦斯压力,再加上0.1MPa即为绝对瓦斯压力。2.根据权利要求1所述的一种本煤层瓦斯压力精确测定方法,其特征在于:所述的可膨胀胶囊袋(1)长50‑100mm,有两个等大硬质塑料材质的可膨胀胶囊袋左端头(2)和可膨胀胶囊袋右端头(3),直径40‑45mm,长度为30‑50mm;

可膨胀胶囊袋(1)的可膨胀胶囊袋左端头(2)和可膨胀胶囊袋右端头(3)呈圆柱状、截面中心有一个直径为21mm的孔眼Ⅰ(4)和不在圆心的一个直径为12mm的孔眼Ⅱ(5),可膨胀胶囊袋右端头(3)截面上还有一个直径为6mm的孔眼Ⅲ(6)。3.根据权利要求2所述的一种本煤层瓦斯压力精确测定方法,其特征在于:所述四分钢管(7)的靠近可膨胀胶囊袋右端头(3)的一侧有3个直径为6‑8mm的孔眼Ⅳ(8),孔眼Ⅳ(8)所在位置套上一个内直径为20mm厚度为3mm的有弹性的橡胶管(9)防止逆流,四分钢管(7)与孔眼Ⅰ(4)之间接缝处均使用硅胶进行充填密封。4.根据权利要求1或2所述的一种本煤层瓦斯压力精确测定方法,其特征在于:所述的可膨胀胶囊袋左端头(2)和可膨胀胶囊袋右端头(3)外层套上一根直径为40‑45mm、长度为50‑100mm的乳胶管(12),并在乳胶管(12)外层套上一条直径为45‑50mm的双层涤纶材质螺纹布套(13),使用左喉箍(14)将乳胶管(12)、双层涤纶材质螺纹布套(13)紧束可膨胀胶囊袋左端头(2)和可膨胀胶囊袋右端头(3)上;乳胶管(12)和双层涤纶材质螺纹布套(13)在内部压力下可膨胀。5.根据权利要求1或2所述的一种本煤层瓦斯压力精确测定方法,其特征在于:所述的耐高压PE气管(11)内径为8mm,外径为12mm,爆破压力为3MPa,长30‑40m,其与孔眼Ⅱ(5)之间接缝处均使用硅胶进行充填密封。6.根据权利要求1所述的一种本煤层瓦斯压力精确测定方法,其特征在于,所述的膨胀速凝水泥基密封灌浆料(27)由普通水泥、硫铝酸钙水泥熟料、石膏、石灰、引气剂混合均匀,并加水搅拌而成,凝固后比凝固前体积膨胀率为5%‑20%,凝固时间为1.5小时。