[发明专利]煤与瓦斯突出危险性参数钻测一体化方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤与瓦斯突出危险性参数钻测一体化方法，尤其是一种煤与瓦斯突出危险性信息快速采集方法，在钻孔施工过程中自动采集钻孔不同位置处的钻屑量、瓦斯涌出量、钻机扭矩等参数，为煤与瓦斯突出危险性准确预测提供数据。

背景技术

煤与瓦斯突出是危害最为严重的矿井灾害之一，煤与瓦斯突出危险性的准确预测为防治煤与瓦斯突出最重要的一环。目前，矿井对煤与瓦斯突出危险性预测技术采取的预测指标都过于单一，主要采用《防治煤与瓦斯突出规定》中提供的单一指标和复合指标进行预测，并且都通过少数的几个预测钻孔进行预测；虽然一些高校和科研单位研制的如电磁辐射、微震、声发射技术等技术从一定程度上丰富了预测信息量，但是这些技术仍然不够成熟，也同样都是针煤对岩体的某一方面信息进行突出危险性预测，搜集的预测信息不充分。由于煤与瓦斯突出受地应力、瓦斯压力、煤体强度、采掘过程等多方面因素的影响，目前任何一种预测技术都不能捕集足够多的信息进行准确预测。在矿井正常打钻过程中会有多种信息如钻孔瓦斯实时涌出量、钻屑量、钻机扭矩等参数都能反映煤与瓦斯突出突出危险性信息，但是由于这些信息的实时采集难度比较大而被放弃，从而对准确预测煤与瓦斯突出危险性造成重大的信息浪费。目前煤与瓦斯突出危险性预测仅仅通过几个预测钻孔进行，而没有对钻孔施工过程中的信息进行采集，捕集到的信息量受限，突出危险性预测不准确。 

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种煤与瓦斯突出危险性参数钻测一体化方法，通过在钻机打钻的过程中安设瓦斯浓度传感器、气体流速传感器、扭矩传感器、重量传感器、计数器，实时监测钻机打钻过程中的瓦斯浓度、瓦斯涌出量、钻机扭矩、钻屑量等随着钻孔深度的变化，为分析工作面前方瓦斯、地应力等分布提供重要信息指导，为煤与瓦斯突出危险性的准确预测提供信息。

技术方案：本发明的煤与瓦斯突出危险性参数钻测一体化方法，包括以下步骤：

a、采用钻机向煤层内施工钻孔的过程中，在钻孔孔口内安装导流管，在导流管的外露段下方设置与其相连的集渣器，在导流管的外露段上方设置与其相连的瓦斯抽放管，在瓦斯抽放管内分别设有与多元信息处理器相连的瓦斯浓度传感器和流速传感器，在集渣器的底部设有与多元信息处理器相连的重量传感器，在钻机上安装计数器和扭矩传感器；

b、当钻杆穿过导流管实施钻孔时，密封导流管外露端，煤屑经导流管进入集渣器，集渣器底部的重量传感器定时或实时将煤屑重量信息通过数据线或无线传输给多元信息处理器；

同时瓦斯气体经导流管进入瓦斯抽放管，瓦斯抽放管内的瓦斯浓度传感器和流速传感器分别将瓦斯浓度信息和流速信息通过数据线或无线传输给多元信息处理器；

同时钻机上的扭矩传感器将钻机扭矩，通过数据线或无线实时传输到多元信息处理器；

同时钻机上的计数器记录钻孔施工过程中使用钻杆的数量，并将监测信息通过数据线或无线传输到多元信息处理器；

c、多元信息处理器将收集到的信息进行自动处理，得到钻孔施工到不同位置处瓦斯放散量、煤屑量、钻机扭矩的数据，进而预测该区域内煤与瓦斯的突出危险性。

有益效果：本发明能够在煤层钻孔施工过程中实时采集钻孔过程中钻屑量、瓦斯涌出量、钻机钻杆扭矩等参数随钻孔深度的变化规律，实现钻测一体，节约了煤与瓦斯突出危险性预测的时间和工程量，这些信息能反映工作面前方地应力、瓦斯压力等参数的变化和分布规律，为采掘工作面煤与瓦斯突出危险性的准确及时的预测提供了多元化信息数据。可以提高煤与瓦斯突出危险性预测的准确性和及时性。由于能在钻机打钻的过程中实时采集钻屑量、瓦斯涌出量、钻机扭矩、钻孔深度等信息，给煤与瓦斯突出危险性的准确预测提供充分的信息资料，提高煤与瓦斯突出危险性预测的准确性。其方法简单，操作方便，效果好，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的煤与瓦斯突出危险性参数钻测一体化方法示意图。

图中：1—钻机；2—计数器；3—瓦斯抽放管；4—瓦斯浓度传感器；5—流速传感器；6—扭矩传感器；7—钻孔；8—多元信息处理器；9—数据线；10—重量传感器；11—集渣器；12—导流管；13—钻杆；14—煤层。

具体实施方式