一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置，包括钻孔变形监测系统，定点支撑系统，端部固定装置，支撑动力施加装置；所述钻孔变形监测系统包括承载筛管、应变片、导线、应力应变监测仪，应变片紧贴于承载筛管内壁，并通过导线与应力应变监测仪连接；所述定点支撑系统包括传动杆、支撑轴、撑杆、支撑触板，支撑触板通过撑杆与传动杆、支撑轴之间铰连接；所述端部固定装置固定于钻孔口煤壁，传动杆从端部固定装置中心穿过；支撑动力施加装置包括刻度盘、指针、摇把，摇把转动传动杆提供支撑动力。本实用新型专利技术可通过钻孔变形监测系统监测钻孔不同位置形变量，然后对形变量较大位置进行定点支护，有效防治塌孔，提高瓦斯抽采率。

A fixed-point monitoring and maintenance device for stability of gas extraction drilling

The utility model discloses a gas drainage borehole stability monitoring maintenance device, including borehole deformation monitoring system, the fixed point supporting system, end fixing device, supporting force device; the borehole deformation monitoring system comprises a loading screen, strain gauge, wire, stress and strain monitoring, strain gauges attached to the bearing liner wall and, through the wire should be connected with stress monitor; the fixed support system includes a drive rod, a support shaft, supporting rod, touch panel, touch panel through the support rod and the drive rod and a support shaft between the hinge connection; the end fixing device is fixed on the hole wall, the drive rod from the center end fixing device through applying power; support device comprises a dial and a pointer and a crank, support dynamic rotating the crank drive rod. The utility model can monitor the variables of different positions in the borehole through the borehole deformation monitoring system, and then fix point support for the larger positions of the variables, so as to effectively prevent and collapse holes and improve the gas drainage rate.

【技术实现步骤摘要】
一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置
本技术涉及煤层瓦斯抽采钻孔设备
，特别涉及一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测、定向维护防塌孔装置。
技术介绍
我国煤炭资源丰富，但煤层普遍具有“三高一低”的特征，煤炭开采过程中瓦斯超限、瓦斯突出问题尤为显著，严重影响了矿井的安全、高效生产。目前能够有效解决矿井瓦斯问题的技术措施是对高瓦斯煤层进行瓦斯抽采，本煤层瓦斯抽采时需向煤层打多组钻孔，当煤层破碎、软弱，钻孔时或成孔后若不对钻孔进行保护，则会经常出现塌孔现象，造成钻孔失效，费时费力。目前，工程上的钻孔施工技术中大多没有关于钻孔稳定性监测和维护措施，瓦斯抽采钻孔打完后，钻孔受到强大地应力和频繁的动力扰动作用，容易发生钻孔局部坍塌。在防治钻孔塌孔技术设备方面，通常采用的措施是对整个钻孔加设套筒，通过套筒承载对孔壁进行支护，这种支护方式不能准确定位钻孔易垮落位置，实现对钻孔的精准、定点支护，且套筒不能回收，浪费材料。因此，针对软弱破碎煤岩钻孔钻进或退钻后塌孔的问题，研制一种可靠的煤层瓦斯抽采钻孔稳定性监测、支护防塌装置与监测维护方法是十分必要的，这将对煤层瓦斯抽采钻孔稳定性的监测、维护，防治钻孔塌孔具有重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有瓦斯抽采钻孔稳定性维护、防治塌孔技术的不足，提供一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置，实现对瓦斯抽采钻孔稳定性的定位监测，并根据所监测的结果对钻孔进行精准、定点的支护，从而有效防治钻孔塌孔，提高钻孔瓦斯抽采效率。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置，该装置包括钻孔变形监测系统，定点支撑系统，端部固定装置，支撑动力施加装置；所述钻孔变形监测系统包括承载筛管、应变片、导线、应力应变监测仪，应变片紧贴于承载筛管内壁，并通过导线与应力应变监测仪连接；所述定点支撑系统包括传动杆、支撑轴、撑杆、支撑触板，支撑触板通过撑杆与传动杆、支撑轴之间铰连接；所述端部固定装置固定于钻孔口煤壁，传动杆从端部固定装置中心穿过；所述支撑动力施加装置包括刻度盘、指针、摇把，通过摇把转动传动杆提供支撑动力。所述承载筛管由多节侧面设有一个条形豁口的PVC管连接组成，且PVC管侧面布满筛孔，具有很好的回弹性；每节承载筛管两端分别设有快速接头，且在快速接头条形豁口两侧设两个对称的环扣，环扣内有销杆穿过，通过穿进、抽出销杆控制条形豁口的闭合、打开；所述销杆由多节细钢杆组成，细钢杆间通过内螺纹连接。所述承载筛管内壁贴有应变片，应变片位于每节承载筛管内壁中部，通过导线与位于钻孔外部的应力应变监测仪连接，导线经过封孔段时从导线管中穿过。所述传动杆分为两段，分别为传动杆外段和传动杆内段；传动杆外段为长2米左右的螺纹杆，一端从端部固定装置中心穿出与外部的支撑动力施加装置相连，另一端通过旋转接头与传动杆内段连接；传动杆内段由多节钢杆连接组成，各钢杆之间通过螺纹接头连接，且钢杆上设有多个铰连接接头；所述传动杆位于支撑轴内部，支撑轴由多节螺纹连接的钢管组成，钢管侧面设有多个条形孔和铰连接接头；所述撑杆从支撑轴上的条形孔穿过，一端连接在传动杆上的铰连接接头上，另一端与支撑触板上的铰连接接头相连，支撑轴上的铰连接接头与支撑触板上的铰连接接头之间也有撑杆连接。所述支撑触板为呈圆弧状的多孔钢板，支撑触板中轴处设有铰连接接头，通过撑杆与传动杆和支撑轴实现铰连接；每个支撑点均设有4对中心对称的支撑触板，通过传动杆前后移动控制撑杆和支撑触板的撑起和收回。所述端部固定装置为一个中心含孔的圆锥形固定盖，该孔为螺纹孔，孔壁设有内螺纹，与传动杆外段上的外螺纹形成螺纹连接，固定盖外沿设有两组中心对称的穿孔，固定螺栓从穿孔中穿过将固定盖固定在钻孔口处的煤壁上，同时固定盖将传动杆和支撑轴端部固定。所述支撑动力施加装置位于钻孔口处，摇把与传动杆外段方形接头相连，旋转摇把带动传动杆转动，使传动杆前后移动，控制撑杆的撑起和收回；同时刻度盘上的指针随摇把转动，根据刻度盘上指针的旋转角度定量控制撑杆撑起的高度。本技术的有益效果：1、本技术可在瓦斯抽采钻孔钻进、退钻和成孔后对钻孔进行支护，有效预防钻孔在钻进和成孔后出现塌孔的现象，保证钻孔的服务时间，提高抽采效率。2、在对瓦斯抽采钻孔进行支护前，首先对钻孔不同位置的变形量进行监测，从而确定需要进行支护的具体位置，然后对该位置进行定点支护，实现了对钻孔的精准、定向支护。3、本技术定点支撑系统可在钻孔得到充分利用或瓦斯抽采结束后进行回收，重复利用，大大节约了支护成本，同时支护方式简单易操作。附图说明图1是本技术瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置的结构示意图；图2是本技术定点支撑系统结构示意图；图3是图2的A-A剖面图；图4是本技术传动杆结构示意图；图中：1—刻度盘；2—指针；3—方形接头；4—摇把；5—固定螺栓；6—固定盖；7—螺纹孔；8—导线管；9—瓦斯抽采管；10—承载筛管；11—支撑轴；12—传动杆；12A—传动杆外段；12B—传动杆内段；13—螺纹接头；14—钻孔；15—封孔段；16—旋转接头；17—铰连接接头；18—条形孔；19—撑杆；20—支撑触板；21—应变片；22—导线；23—快速接头；24—条形豁口；25—环扣；26—销杆；27—应力应变监测仪。具体实施方式下面结合附图，进一步详细说明本技术的具体实施方式。如图1～4所示，一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置，该装置包括钻孔变形监测系统，定点支撑系统，端部固定装置，支撑动力施加装置；所述钻孔变形监测系统包括承载筛管10、应变片21、导线22、应力应变监测仪27，应变片21紧贴于承载筛管10内壁，并通过导线22与应力应变监测仪27连接；所述定点支撑系统包括传动杆12、支撑轴11、撑杆19、支撑触板20，支撑触板通过撑杆19与传动杆12、支撑轴11之间铰连接；所述端部固定装置固定于钻孔14口煤壁，传动杆12从端部固定装置中心穿过；所述支撑动力施加装置包括刻度盘1、指针2、摇把4，通过摇把4转动传动杆12提供支撑动力。所述承载筛管10由多节侧面设有一个条形豁口24的PVC管连接组成，且PVC管侧面布满筛孔，具有很好的回弹性；每节承载筛管10两端分别设有快速接头23，且在快速接头23条形豁口两侧设两个对称的环扣25，环扣25内有销杆26穿过，通过穿进、抽出销杆26控制条形豁口24的闭合、打开；所述销杆26由多节细钢杆组成，细钢杆间通过内螺纹连接。所述承载筛管10内壁贴有应变片21，应变片21位于每节承载筛管10内壁中部，通过导线22与位于钻孔外部的应力应变监测仪27连接，导线22经过封孔段15时从导线管8中穿过。所述传动杆分12为两段，分别为传动杆外段12A(靠近钻孔口段)和传动杆内段12B(深入钻孔段)；传动杆外段12A为长2米左右的螺纹杆，一端从端部固定装置中心穿出与外部的支撑动力施加装置相连，另一端通过旋转接头16与传动杆内段12B连接；传动杆内段12B由多节钢杆连接组成，各钢杆之间通过螺纹接头13连接，且钢杆上设有多个铰连接接头17；所述传动杆12位于支撑轴11内部，支撑轴11由多节螺纹连接的钢管组成，钢管侧面设有多个条形孔18和铰连接接头17；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置，其特征在于：包括钻孔变形监测系统，定点支撑系统，端部固定装置，支撑动力施加装置；所述钻孔变形监测系统包括承载筛管、应变片、导线、应力应变监测仪，应变片紧贴于承载筛管内壁，并通过导线与应力应变监测仪连接；所述定点支撑系统包括传动杆、支撑轴、撑杆、支撑触板，支撑触板通过撑杆与传动杆、支撑轴之间铰连接；所述端部固定装置固定于钻孔口煤壁，传动杆从端部固定装置中心穿过；所述支撑动力施加装置包括刻度盘、指针、摇把，通过摇把转动传动杆提供支撑动力。

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置，其特征在于：包括钻孔变形监测系统，定点支撑系统，端部固定装置，支撑动力施加装置；所述钻孔变形监测系统包括承载筛管、应变片、导线、应力应变监测仪，应变片紧贴于承载筛管内壁，并通过导线与应力应变监测仪连接；所述定点支撑系统包括传动杆、支撑轴、撑杆、支撑触板，支撑触板通过撑杆与传动杆、支撑轴之间铰连接；所述端部固定装置固定于钻孔口煤壁，传动杆从端部固定装置中心穿过；所述支撑动力施加装置包括刻度盘、指针、摇把，通过摇把转动传动杆提供支撑动力。2.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置，其特征在于：所述承载筛管由多节侧面设有一个条形豁口的PVC管连接组成，且PVC管侧面布满筛孔，具有很好的回弹性；每节承载筛管两端分别设有快速接头，且在快速接头条形豁口两侧设两个对称的环扣，环扣内有销杆穿过，通过穿进、抽出销杆控制条形豁口的闭合、打开；所述销杆由多节细钢杆组成，细钢杆间通过内螺纹连接。3.根据权利要求2所述的一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置，其特征在于：所述承载筛管内壁贴有应变片，应变片位于每节承载筛管内壁中部，通过导线与位于钻孔外部的应力应变监测仪连接，导线经过封孔段时从导线管中穿过。4.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔稳定性定点监测维护装置，其特征在于：所述传动杆分为两段，分别为传动杆外段和传动杆内段；传动杆外段为长2米左右的螺纹杆，一端从端部固定装置中心穿出与外部的支撑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪宝，张欢，张若蘅，琚楠松，王宏冰，黄轶凡，张勉，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：北京,11