富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置及方法

摘要

本发明属于煤层钻孔瓦斯流量测量装置领域，涉及一种富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置及方法，包括与钻孔连通的集气缓冲装置，设置在集气缓冲装置外的集水器以及与该集气缓冲装置连通的流量测量仪器表；蓄水室上方的外壁上设置有与集水器连通的排水孔，该排水孔上安装有液体计量仪。本发明能够有效的防止钻孔内的积水瞬间释放冲坏流量测量仪器表，起到保护流量测量仪器表的作用，通过该装置排除了在测量钻孔瓦斯流量是钻孔内的积水对流量测量仪器表的影响，从而达到准确的、连续的测量钻孔内的瓦斯流量，缩短了测量时间，提高了煤矿瓦斯参数测量准确度，降低了矿井瓦斯治理费用。

权利要求

1.富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，其特征在于：包括与钻孔连通的集气缓冲装置，设置在集气缓冲装置外的集水器以及与该集气缓冲装置连通的流量测量仪器表；集气缓冲装置包括设置在集水器内的蓄水室以及设置在该蓄水室上的集气室，蓄水室上方的外壁上设置有与集水器连通的排水孔，该排水孔上安装有液体计量仪；集气室的顶部设置有分别与集气室内部连通的第一进气连接管与第一出气连接管；第一进气连接管通过橡胶软管与测量钻孔连通，第一出气连接管通过橡胶软管与流量测量仪器表连通；流量测量仪器表上设置有第二进气连接管以及第二出气连接管，第二进气连接管与集气缓冲装置通过橡胶软管连通；蓄水室内设置有清洁水，该清洁水的水平液面高于集气室的底部同时不超出排水孔的高度，蓄水室内径大于集气室内径；钻孔内设置有测压管，该测压管内带有球阀；测压管通过橡胶软管与集气缓冲装置连通。

2.根据权利要求1所述的富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，其特征在于：蓄水室底部还设置有与集水器连通的排污口，该排污口上设置有橡胶塞。

3.根据权利要求1所述的富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，其特征在于：集水器外壁上带有刻度，容积大于集气缓冲装置，并与液体计量仪配合使用。

4.富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量方法，应用如权利要求1～3任一所述的富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，其特征在于，包括以下步骤：S1，向蓄水室注入清洁水，通过橡胶软管一端连接到测压管，另一端连接到集气室上的第一进气连接管；同时通过橡胶软管一端连接第一出气连接管，另一端连接到流量测量仪器表的第二进气连接管上；

S2，所有橡胶软管连接完毕后，打开测压管的球阀进行瓦斯流量测量；打开测压管的球阀的同时记录下液体计量仪的初始值以及流量测量仪器表的初始值；

S3，以上步骤实施完成并记录30分钟后，记录液体计量仪的表盘数值，通过核算得出瓦斯流量；完成钻孔瓦斯流量测定工作后，打开排污口的橡胶塞进行排污，待一个钻孔的瓦斯流量测量完成后，按上述步骤进行下一钻孔的瓦斯流量测量。

说明书

富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置及方法

技术领域

[0001] 本发明属于煤层钻孔瓦斯流量测量装置领域，涉及富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置及方法。

背景技术

[0002] 目前，煤层钻孔瓦斯流量的测量多采用测压钻孔直接连接流量测量仪器表的方法，其主要弊端在于遇见富含水、高瓦斯压力煤层钻孔，测压钻孔及其周围煤岩体存在大量水，钻孔瓦斯流量测量时，煤层瓦斯裹挟钻孔水喷射而出，具有较大的冲击性，在上述情况下直接连接流量测量仪器表容易造成仪表进水或冲击性损坏，导致流量测量仪器表不能正常工作或不能连续测量煤层瓦斯流量。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置及方法，解决煤层钻孔瓦斯流量测量时流量测量仪器表进水、冲击性损坏而导致流量测量仪器表不能正常工作的问题。

[0004] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，包括与钻孔连通的集气缓冲装置，设置在集气缓冲装置外的集水器以及与该集气缓冲装置连通的流量测量仪器表；

[0005] 集气缓冲装置包括设置在集水器内的蓄水室以及设置在该蓄水室上的集气室，蓄水室上方的外壁上设置有与集水器连通的排水孔，该排水孔上安装有液体计量仪。

[0006] 可选的，蓄水室内设置有清洁水，该清洁水的水平液面高于集气室的底部同时不超出排水孔的高度。

[0007] 可选的，集气室的顶部设置有分别与集气室内部连通的第一进气连接管与第一出气连接管；

[0008] 第一进气连接管通过橡胶软管与测量钻孔连通，第一出气连接管通过橡胶软管与流量测量仪器表连通。

[0009] 可选的，流量测量仪器表上设置有第二进气连接管以及第二出气连接管，第二进气连接管与集气缓冲装置通过橡胶软管连通。

[0010] 可选的，蓄水室底部还设置有与集水器连通的排污口，该排污口上设置有橡胶塞。

[0011] 可选的，钻孔内设置有测压管，该测压管通过橡胶软管与集气缓冲装置连通；该测压管内带有球阀。

[0012] 可选的，蓄水室内径大于集气室内径。

[0013] 可选的，集水器外壁上带有刻度，容积大于集气缓冲装置，并与液体计量仪配合使用。

[0014] 富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量方法，应用如上述的富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，包括以下步骤：

[0015] S1，向蓄水室注入清洁水，通过橡胶软管一端连接到测压管，另一端连接到集气室上的第一进气连接管；同时通过橡胶软管一端连接第一出气连接管，另一端连接到流量测量仪器表的第二进气连接管上；

[0016] S2，所有橡胶软管连接完毕后，打开测压管的球阀进行瓦斯流量测量；打开测压管的球阀的同时记录下液体计量仪的初始值以及流量测量仪器表的初始值；

[0017] S3，以上步骤实施完成并记录30分钟后，记录液体计量仪的表盘数值，通过核算得出瓦斯流量；完成钻孔瓦斯流量测定工作后，打开排污口的橡胶塞进行排污，待一个钻孔的瓦斯流量测量完成后，按上述操作进行下一钻孔的瓦斯流量测量。

[0018] 本发明的有益效果在于：本发明富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置及方法，能够有效的防止钻孔内的积水瞬间释放冲坏流量测量仪器表，起到保护流量测量仪器表的作用，通过该装置排除了在测量钻孔瓦斯流量是钻孔内的积水对流量测量仪器表的影响，从而达到准确的、连续的测量钻孔内的瓦斯流量，缩短了测量时间，提高了煤矿瓦斯参数测量准确度，降低了矿井瓦斯治理费用。

[0019] 本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

[0020] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

[0021] 图1为本发明富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置的整体结构示意图；

[0022] 图2为本发明富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置的俯视图。

[0023] 附图标记：集水器1、集气缓冲装置2、集气室3、第一进气连接管4、第一出气连接管5、第二进气连接管6、第二出气连接管7、排水孔8、清洁水9、液体计量仪10、排污口11、橡胶软管12、钻孔13、流量测量仪器表14。

具体实施方式

[0024] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0025] 其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

[0026] 本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

[0027] 请参阅图1～图2，为富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，包括与钻孔13连通的集气缓冲装置2，设置在集气缓冲装置2外的集水器1以及与该集气缓冲装置2连通的流量测量仪器表14；集气缓冲装置2包括设置在集水器1内的蓄水室以及设置在该蓄水室上的集气室3，蓄水室上方的外壁上设置有与集水器1连通的排水孔8，该排水孔8上安装有液体计量仪10，液体计量仪10是为钻孔13瓦斯压力修正提供数据支撑。蓄水室内设置有清洁水9，该清洁水9的水平液面高于集气室3的底部同时不超出排水孔8的高度，集气室3的顶部设置有分别与集气室3内部连通的第一进气连接管4与第一出气连接管5；第一进气连接管4通过橡胶软管12与测量钻孔13连通，第一出气连接管5通过橡胶软管12与流量测量仪器表14连通，流量测量仪器表14上设置有第二进气连接管6以及第二出气连接管7，第二进气连接管6与集气缓冲装置2通过橡胶软管12连通，蓄水室底部还设置有与集水器1连通的排污口11，该排污口11上设置有橡胶塞，钻孔13内设置有测压管，该测压管通过橡胶软管12与集气缓冲装置2连通，蓄水室内径大于集气室3内径，集水器1外壁上带有刻度，容积大于集气缓冲装置2，并与液体计量仪10配合使用。

[0028] 在本实施例中，流量测量仪器表14为流量计或煤气表。

[0029] 在本实施例中，第一进气连接管4与第一出气连接管5、第二进气连接管6以及第二出气连接管7为四方钢管。

[0030] 在本实施例中，蓄水室与集水室为一体成型结构，即蓄水室内切于集水室；或蓄水室底部设置有一圈连接杆，连接杆与集水室底部连接，该连接为固定或可拆卸连接，方便测量与收纳。

[0031] 富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量方法，应用如上述的富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，包括以下步骤：

[0032] S1，向蓄水室注入清洁水9，通过橡胶软管12一端连接到测压管，另一端连接到集气室3上的第一进气连接管4；同时通过橡胶软管12一端连接第一出气连接管5，另一端连接到流量测量仪器表14的第二进气连接管6上；

[0033] S2，所有橡胶软管12连接完毕后，打开测压管的球阀进行瓦斯流量测量；打开测压管的球阀的同时记录下液体计量仪10的初始值以及流量测量仪器表14的初始值；

[0034] S3，以上步骤实施完成并记录30分钟后，记录液体计量仪10的表盘数值，通过核算得出瓦斯流量；完成钻孔13瓦斯流量测定工作后，打开排污口11的橡胶塞进行排污，待一个钻孔13的瓦斯流量测量完成后，按上述操作进行下一钻孔13的瓦斯流量测量。

[0035] 在本实施例中，清洁水9的初始液位高度刚好在排水孔8的排液位置，即有水流入蓄水室中，液位升高并通过排水孔8排出。

[0036] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。