[发明专利]一种气水分离式上行钻孔瓦斯压力测定装置及方法

说明书

一种气水分离式上行钻孔瓦斯压力测定装置及方法，装置包括测压部、储排水部及封孔部，测压部通过压力表获取瓦斯压力，测压部通过转接软管与储排水部箱体相通；储排水部具备自动排水和人工排水功能。方法为：在两个未接入抽采系统的抽采孔连线中间点位置施工与抽采孔相同角度及孔深的测压孔；利用封孔部对测压孔进行封孔；将储排水部箱体水平悬挂到巷道内；接通测压部和储排水部，将测量管接入测压部；打开测压部球阀，开始瓦斯压力测量，测量过程中通过储排水部及时排除涌水；压力表读数稳定后，压力读数作为原始瓦斯压力；抽采孔接入抽采系统，当压力表显示读数降低到原始瓦斯压力的30％时，即可判定瓦斯压力测量孔位置达到抽采孔有效影响半径。

技术领域

本发明属于煤矿安全技术领域，特别是涉及一种气水分离式上行钻孔瓦斯压力测定装置及方法。

背景技术

目前，判断瓦斯抽采孔有效抽采半径的指标体系有两类：第一类是残存瓦斯含量和残存瓦斯压力指标体系，判断方法为在固定时间内以抽采钻孔为中心，安全临界压力点(0.74MPa)或含量点(8m³/t)到抽采孔中心的距离，即为此抽采孔的有效抽采半径，该指标体系只适合于瓦斯突出矿井，在瓦斯和高瓦斯矿井，煤层原始瓦斯含量和原始瓦斯压力低于安全临界值时，该指标体系并不适用；第二类是瓦斯抽采率指标体系，根据有关规定，煤层的瓦斯预抽率达标标准为抽采率≥30％。

现有的井下瓦斯压力测定方式仍存在不足之处，其通常采用才瓦斯钻孔外直接外接管路和压力表，并通过压力表直接读取瓦斯压力值，但受到井下复杂水文地质条件的影响，以及钻孔施工工艺的影响，测压钻孔经常受到涌水干扰，由于水压作用，压力表直接读取的压力值并不能准确的反应实际瓦斯压力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种气水分离式上行钻孔瓦斯压力测定装置及方法，能够有效避免涌水干扰，提高瓦斯压力测定精度，且安装更加方便。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种气水分离式上行钻孔瓦斯压力测定装置，包括测压部、储排水部及封孔部；所述测压部包括压力表、第一球阀、第二球阀、三通接头、测量管及转接软管；所述压力表通过管路与第一球阀一端相连通，第一球阀另一端通过管路与三通接头的第一接口相连通，三通接头的第二接口与测量管一端相连通，测量管另一端密封穿过封孔部与瓦斯压力测量孔相连通；所述三通接头的第三接口通过管路与第二球阀一端相连通，第二球阀另一端与转接软管一端相连通，转接软管另一端接入储排水部。

所述储排水部包括箱体、箱盖、浮球、杠杆、拉杆、限位套、密封塞及排水软管；所述箱盖位于箱体顶部，在箱盖与箱体之间加装有密封垫圈，箱盖通过扳扣与箱体进行固定；在所述箱体的底部设有自动排水口，自动排水口外接排水软管，所述密封塞位于自动排水口内，所述限位套固定设置在密封塞正上方的箱体底板上，所述拉杆竖直安装在限位套内，拉杆在限位套内具有竖直移动自动度，拉杆底端固连在密封塞顶部；所述杠杆一端铰接在箱体侧壁上，杠杆相对于铰接点具有摆动自由度；所述浮球固装在杠杆另一端，在杠杆的杆体上设有导向凹槽，且导向凹槽沿杠杆长度方向分布；在所述拉杆顶端安装有导向滚轮，导向滚轮位于导向凹槽内，导向滚轮在导向凹槽内具有滚动自由度；在所述箱体的侧壁上开设有进水口，进水口接入转接软管。

所述箱体上安装有液位计，在液位计底部设置有手动阀门，手动阀门开启后作为人工排水口。

所述限位套与箱体底板之间采用可拆卸结构。

在所述箱盖顶部安装有把手。

所述封孔部包括第一封孔堵头、第二封孔堵头及注浆管，所述第一封孔堵头位于瓦斯压力测量孔的孔口前端，所述第二封孔堵头位于瓦斯压力测量孔的孔口后端，第一封孔堵头与第二封孔堵头之间形成注浆封孔段；所述注浆管一端穿过第一封孔堵头延伸至注浆封孔段内，注浆管另一端接入注浆泵；所述测量管依次穿过第一封孔堵头及第二封孔堵头延伸至瓦斯压力测量孔内部。

一种气水分离式上行钻孔瓦斯压力测定方法，采用了所述的气水分离式上行钻孔瓦斯压力测定装置，包括如下步骤：