[实用新型]一种钻孔氡析出量差异性测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻孔氡析出量差异性测定装置，主要适用于煤矿井下不同位置煤岩氡析出差异性的测定。

背景技术

我国是煤与瓦斯灾害发生最严重的国家之一，全国有900多处煤矿存在着发生煤与瓦斯突出的危险；随着开采深度的不断加深，地应力不断加大，这一现象会愈加严重；煤与瓦斯突出是一种在很短时间内将大量瓦斯和煤体抛出的现象，这个过程伴随着能量释放的同时，还有少量反射性核素的析出，其中氡(Rn)就是一种重要的表现形式；因此，建立测氡法与煤与瓦斯突出之间的关系，将会成为具有很高应用价值的研究方向。

氡(Rn)是由铀的衰变产物镭衰变的中间产物，其分布范围十分地广泛；不仅可在煤体中找到其踪迹，它还广泛存在于岩石介质中；近年来，学者们发现氡具有可自由运移与积聚于微孔及微裂隙中的特性，针对这一特性展开了一系列的研究，促使氡测量技术日益成熟，并且被广泛应用与多种领域，其中包括了寻找矿藏、医学、地震的预测预报、地质构造以及环境检测与评价等领域。

发明内容

本实用新型提供一种简单有效的钻孔析出量差异性手动测定装置

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种钻孔氡析出量差异性测定装置，包括封孔装置、气体采集装置、干燥装置三部分，封孔装置包括有封孔胶囊、注气管路、手动气泵、阀门、压力表及金属管；气体采集装置包括有抽气筒、集气袋、软胶管及阀门组成；封孔装置、干燥装置和气体采集装置均是通过软胶管相连接。

所述封孔装置是气压胶囊封孔，其特征在于，胶囊与压力表、手动气泵、手动阀门通过硬胶管相连；封孔时，通过手动气泵向胶囊里注气，当压力表达到一定数值时，证明胶囊发生完全膨胀，与煤壁紧密接触，进行密实封孔；采集完气体后，通过控制手动阀门使其气体放出，胶囊得到卸压，进而而可顺利取出封孔装置。

所述气体采集装置其特征在于，抽气筒、集气袋和阀门通过软胶管相连，其中抽气筒进、出口均有单向阀片，保证在采集气体时，气体仅从进气口进，出气口出；集气袋上布置有两个阀门与两个气孔，可随时控制气体的采集与释放。

本实用新型具有以下优点：本实用新型主要包括包括封孔装置、气体采集装置和干燥装置三部分，其结构简单，封孔装置可以重复利用，从而可快速采集到不同钻孔深度条件下析出的新鲜气样；系统中有干燥装置，消除水分对测定结果造成的误差；整套装置均是手动操作，其灵活性大大增强。

附图说明

附图1为本实用新型的气体采集装置示意图。

附图2为本实用新型的抽气筒结构示意图。

其中1-手动气泵；2-手动阀门；3-气体压力表；4-硬胶管；5-干燥装置；6-抽气筒；7-软胶管；8-阀门；9-集气袋；10-金属管；11-封孔胶囊；12-气室；13-气孔；14-单向阀片；15-进气孔；16-出气孔；17-活动塞；18-筒体；19-手柄。

具体实施方式

在附图1钻孔气体手动采集装置中，包括有封孔装置和气体采集装置，所述封孔装置有手动气泵1、手动阀门2、气体压力表3和胶囊11四者通过硬胶管4相连，气室12通过金属管10和硬胶管4与气体采集装置连接在一起；所述气体采集装置包括有干燥装置5、抽气筒6和集气袋9三者之间通过阀门8和软胶管7连接共同组成气体采集装置。

(1)首先，利用钻孔设备向煤矿井下工作面垂直煤壁方向钻取3m深的钻孔，然后将金属管10、胶囊11放入钻孔中，打开手动阀2、手动气泵1向胶囊11进行注气，观察气体压力表3，当其值达到0.3MPa时，关闭气体压力表3，静止5分钟，使钻孔内气体流动达到相对平衡状态，然后按照附图1所示，用软胶管7依次将封孔装置与干燥装置5、抽气筒6、集气袋9连接起来，然后使前后抽拉手柄19带动活动塞17运动，从而使瓦斯抽采筒6产生负压，使气室12新鲜气样，通过气孔13、进气孔15、出气口16，被注入集气袋9中，待集气袋9完全膨胀后，关闭阀门8，完成3m钻孔气体采集。

(2)更换集气袋9，打开阀门2，使封孔胶囊11卸压后，取出，然后再次运用钻孔设备沿着原始钻孔继续钻孔使其深度达到5m，最后重复步骤1，完成5m钻孔新鲜气体采集。

重复步骤1和步骤2，可依次完成7m、9m和11m钻孔气体的采集。

最后，将集气袋带回地面，利用专业的测氡仪器来完成每一袋气体氡浓度的测量，所得数据进行对比分析可得到煤层中不同位置氡含量的差异性。

该手动装置可以方便、快速的获取到煤层不同位置处的新鲜气样，并完成氡析出量差异性测定，进而快速出不同深度煤层其氡析出量变化规律，并与矿井上瓦斯涌出初速度资料进行对比，从而为测氡法预测煤与瓦斯突出灾害提供依据。