一种瓦斯抽采钻孔变形监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例公开了一种瓦斯抽采钻孔变形监测装置及方法，涉及煤矿井下瓦斯抽采技术领域，所述装置包括前端孔径测量部件、中间连接管件和尾部数据显示部件，前端孔径测量部件包括前端连接管、位于管内的前端连接杆、以及连杆机构，连杆机构的前端铰接固定在前端连接管的前端，前端连接杆的前端驱动连接连杆机构的后端，以使连杆机构折叠或张开从而实现对钻孔直径的测量；中间连接管件包括中间连接管和位于管内的中间连接杆；尾部数据显示部件包括尾部连接管和位于管内的尾部连接杆，尾部连接管上设置有能够根据尾部连接杆的移动距离显示出钻孔直径的标尺。本发明专利技术结构简单、使用方便，且能够准确监测瓦斯抽采钻孔的各种变形情况。

【技术实现步骤摘要】
一种瓦斯抽采钻孔变形监测装置及方法
本专利技术涉及煤矿井下瓦斯抽采
，尤其涉及一种瓦斯抽采钻孔变形监测装置及方法。
技术介绍
煤与瓦斯突出是一种破坏性十分严重的矿井瓦斯动力现象，对矿井安全生产和职工生命安全构成重大威胁。目前底板穿层钻孔抽采已成为防治煤与瓦斯突出的主要技术措施，得到了广泛应用。随着抽采时间的推移，抽采钻孔易受巷道围岩变形影响，抽采钻孔孔径发生收缩、孔壁发生错断等变形破坏，抽采钻孔围岩发育裂隙漏气，抽采钻孔抽采管、封孔材料遭受挤压、拉伸剪切等作用，其完整性、密封性遭到破坏，形成了漏气通道，降低了瓦斯抽采效果。因此，有必要采用特定的方法和装置，通过测定抽采钻孔孔径收缩、孔壁错断等变形参数以及这些变形的发育范围，优化封孔技术和封孔参数，提高钻孔密封效果，进而保证瓦斯抽采效果，为煤矿安全高效生产提供技术支持。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种结构简单、使用方便，且能够准确监测瓦斯抽采钻孔各种变形情况的瓦斯抽采钻孔变形监测装置及方法。第一方面，本专利技术实施例提供一种瓦斯抽采钻孔变形监测装置，包括前端孔径测量部件、中间连接管件和尾部数据显示部件，其中：所述前端孔径测量部件包括前端连接管、位于所述前端连接管内的前端连接杆、以及位于所述前端连接管上的连杆机构，所述连杆机构的前端铰接固定在所述前端连接管的前端，所述前端连接杆的前端驱动连接所述连杆机构的后端以使所述连杆机构折叠或张开从而实现对钻孔直径的测量；所述中间连接管件包括中间连接管和位于所述中间连接管内的中间连接杆；所述尾部数据显示部件包括尾部连接管和位于所述尾部连接管内的尾部连接杆；所述前端连接管、中间连接管和尾部连接管依次连接固定，所述前端连接杆、中间连接杆和尾部连接杆也依次连接固定，所述尾部连接管上设置有能够根据所述尾部连接杆的移动距离显示出钻孔直径的标尺。结合第一方面，在第一方面的一种实施方式中，所述连杆机构为由等长的两根连杆在端部铰接而成；或者，所述连杆机构为四连杆机构，由等长的四根连杆依次首尾铰接而成。结合第一方面，在第一方面的另一种实施方式中，所述连杆机构为四连杆机构，所述四连杆机构包括一根长连杆和三根等长的短连杆，所述短连杆的长度为所述长连杆的长度的一半，从所述长连杆的一端起依次首尾铰接所述三根短连杆至所述长连杆的中部，从而得到所述四连杆机构。结合第一方面，在第一方面的再一种实施方式中，所述四连杆机构的前端铰接点固定在所述前端连接管的前端，所述前端连接杆的前端驱动连接所述四连杆机构的后端铰接点以使所述四连杆机构折叠或张开从而实现对钻孔直径的测量；所述前端孔径测量部件还包括与所述前端连接管平行的探测杆件，所述四连杆机构的下端铰接点铰接所述探测杆件的一端，所述探测杆件上设置有滑槽，所述长连杆的另一端通过销轴固定在所述滑槽内。结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述四连杆机构的后端铰接点设置有U型连接叉头，所述前端连接杆的前端为T形并插接配合在所述U型连接叉头中。结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述前端连接管的内侧中部设置有环状台阶，所述环状台阶和U型连接叉头之间设置有用于推动所述U型连接叉头的复位弹簧。结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述前端连接管、中间连接管和尾部连接管依次插接连接固定，所述前端连接杆、中间连接杆和尾部连接杆通过螺母依次连接固定。结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述中间连接管内设置有用于支撑所述中间连接杆的环形台阶。结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述尾部连接管内设置有与所述尾部连接杆固定连接的活动轴件，所述尾部连接管上设置有用于驱动所述活动轴件沿所述尾部连接管纵向移动的活动手柄，所述标尺套设在所述尾部连接管上，所述活动手柄上设置有用于读取所述标尺上数值的刻线。第二方面，本专利技术实施例提供一种利用上述瓦斯抽采钻孔变形监测装置监测钻孔直径的方法，包括：步骤1：驱动所述活动手柄，使所述四连杆机构折叠，从而使所述四连杆机构的宽度小于所述钻孔的直径，然后将所述前端孔径测量部件伸入所述钻孔；步骤2：松开所述活动手柄，保持所述探测杆件贴附于所述钻孔的孔壁，将所述前端孔径测量部件不断伸入所述钻孔，记录所述标尺的刻度变化。本专利技术实施例提供的瓦斯抽采钻孔变形监测装置及方法，结构简单、使用方便，且能够准确监测瓦斯抽采钻孔各种变形情况，从而可以用于优化封孔技术和封孔参数，提高钻孔密封效果，进而保证瓦斯抽采效果，为煤矿安全高效生产提供技术支持。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术的瓦斯抽采钻孔变形监测装置的整体结构示意图；图2为图1所示瓦斯抽采钻孔变形监测装置的剖面结构示意图；图3为本专利技术中连杆机构另一结构形式的结构示意图，其中(a)为折叠状态，(b)为张开状态；图4为本专利技术中连杆机构再一结构形式的结构示意图，其中(a)为折叠状态，(b)为张开状态。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。一方面，本专利技术实施例提供一种瓦斯抽采钻孔变形监测装置，主要应用于煤矿瓦斯抽采工程中，如图1-2所示，该装置包括前端孔径测量部件1、中间连接管件2和尾部数据显示部件3(需要说明的是，在图1-2中，左侧为前端，右侧为尾部)，其中：前端孔径测量部件1包括前端连接管11、位于前端连接管11内的前端连接杆12、以及位于前端连接管11上的连杆机构13，连杆机构13的前端铰接固定在前端连接管11的前端，前端连接杆12的前端驱动连接连杆机构13的后端以使连杆机构13折叠或张开从而实现对钻孔直径的测量；中间连接管件2包括中间连接管21和位于中间连接管21内的中间连接杆22，中间连接管件2用于起到推送前端孔径测量部件1进入钻孔内的作用，根据孔深需要，可以仅使用1根，也可以串联多根使用，为方便使用，中间连接管件2的长度可以设计为每根1米；尾部数据显示部件3包括尾部连接管31和位于尾部连接管31内的尾部连接杆32；前端连接管11、中间连接管21和尾部连接管31依次连接固定，前端连接杆12、中间连接杆22和尾部连接杆32也依次连接固定，尾部连接管31上设置有能够根据尾部连接杆32的移动距离显示出钻孔直径的标尺33。应用时，根据抽采钻孔直径的大小，合理选择前端孔径测量部件的连杆机构的杆件的尺寸，使其折叠和张开的数据满足孔径变化范围。为提高测量准确性，可先对本专利技术的瓦斯抽采钻孔变形监测装置进行校准，校准过程可参考如下：先折叠连杆机构，使前端孔径测量部件伸进钻孔口，连接尾部数据显示部件，校核尾部数据显示部件上标尺的数据与孔径大小是否一致。校准后，拆卸尾部数据显示部件，连接中间连接管件(例如1米长)，再连接尾部数据显示部件(即将前端连接管、中间连接管和尾部连接管依次连接固定，将前端连接杆、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种瓦斯抽采钻孔变形监测装置，其特征在于，包括前端孔径测量部件、中间连接管件和尾部数据显示部件，其中：所述前端孔径测量部件包括前端连接管、位于所述前端连接管内的前端连接杆、以及位于所述前端连接管上的连杆机构，所述连杆机构的前端铰接固定在所述前端连接管的前端，所述前端连接杆的前端驱动连接所述连杆机构的后端以使所述连杆机构折叠或张开从而实现对钻孔直径的测量；所述中间连接管件包括中间连接管和位于所述中间连接管内的中间连接杆；所述尾部数据显示部件包括尾部连接管和位于所述尾部连接管内的尾部连接杆；所述前端连接管、中间连接管和尾部连接管依次连接固定，所述前端连接杆、中间连接杆和尾部连接杆也依次连接固定，所述尾部连接管上设置有能够根据所述尾部连接杆的移动距离显示出钻孔直径的标尺。

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯抽采钻孔变形监测装置，其特征在于，包括前端孔径测量部件、中间连接管件和尾部数据显示部件，其中：所述前端孔径测量部件包括前端连接管、位于所述前端连接管内的前端连接杆、以及位于所述前端连接管上的连杆机构，所述连杆机构的前端铰接固定在所述前端连接管的前端，所述前端连接杆的前端驱动连接所述连杆机构的后端以使所述连杆机构折叠或张开从而实现对钻孔直径的测量；所述中间连接管件包括中间连接管和位于所述中间连接管内的中间连接杆；所述尾部数据显示部件包括尾部连接管和位于所述尾部连接管内的尾部连接杆；所述前端连接管、中间连接管和尾部连接管依次连接固定，所述前端连接杆、中间连接杆和尾部连接杆也依次连接固定，所述尾部连接管上设置有能够根据所述尾部连接杆的移动距离显示出钻孔直径的标尺。2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采钻孔变形监测装置，其特征在于，所述连杆机构由等长的两根连杆在端部铰接而成；或者，所述连杆机构为四连杆机构，由等长的四根连杆依次首尾铰接而成。3.根据权利要求1所述的瓦斯抽采钻孔变形监测装置，其特征在于，所述连杆机构为四连杆机构，所述四连杆机构包括一根长连杆和三根等长的短连杆，所述短连杆的长度为所述长连杆的长度的一半，从所述长连杆的一端起依次首尾铰接所述三根短连杆至所述长连杆的中部，从而得到所述四连杆机构。4.根据权利要求3所述的瓦斯抽采钻孔变形监测装置，其特征在于，所述四连杆机构的前端铰接点固定在所述前端连接管的前端，所述前端连接杆的前端驱动连接所述四连杆机构的后端铰接点以使所述四连杆机构折叠或张开从而实现对钻孔直径的测量；所述前端孔径测量部件还包括与所述前端连接管平行的探测杆件...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕有厂，魏风清，张晋京，焦继红，王满，刘庆军，寇建新，孙矩正，王玉杰，张浩权，王英伟，仝艳军，孙景阁，高建成，符辉，董杰，李欣凯，胡金红，杨继东，陈召繁，秦佩，
申请(专利权)人：平顶山天安煤业股份有限公司，焦作市美格安矿业科技有限公司，中国平煤神马能源化工集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41