一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置及封孔质量评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置，包括检测主机、检测管、密封件及三通，在检测主机上方设有多个进气口及多个排气口，检测主机内部设有负压引射器，检测主机上还设有快速接头及控制开关，快速接头用于与井下的风管相连接，井下的风管另外连接至井下压风管路，控制开关用于启动和关闭检测主机内部的负压引射器。本发明专利技术同时提供一种瓦斯抽采钻孔封孔质量评价方法。本发明专利技术的质量检测装置有效避免由于时间差而引起钻孔内瓦斯浓度变化而最终导致检测结果脱离实际的问题，本发明专利技术具有操作简单、精确度高的优点，并且能够定量评价瓦斯抽采钻孔封孔质量。价瓦斯抽采钻孔封孔质量。价瓦斯抽采钻孔封孔质量。

【技术实现步骤摘要】
一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置及封孔质量评价方法


[0001]本专利技术涉及煤矿瓦斯抽采
，特别涉及一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置及封孔质量评价方法。

技术介绍

[0002]瓦斯抽采技术作为煤矿瓦斯问题的根本治理措施之一已经被广泛应用于国内外众多煤矿，而瓦斯抽采钻孔的封孔质量是保障瓦斯抽采效果的关键因素之一，因此，为保障瓦斯抽采钻孔的抽采效果必须保证瓦斯抽采钻孔的封孔质量。瓦斯抽采钻孔的封孔质量通常是指封孔段能够有效抵抗从孔壁、围岩等处向孔内漏风的程度及其时效性和稳定性，影响封孔质量的因素主要与钻孔、围岩、封孔材料、封孔工艺的留取及人员操作等有关。目前，针对于瓦斯抽采钻孔的封孔质量检测方法主要有：(1)通过检测钻孔内部不同位置的抽采瓦斯浓度并进行对比来判断瓦斯抽采钻孔的封孔质量和漏风位置(专利公开号为CN102900428B)，该装置可以在负压抽采条件下检测和判断钻孔内部漏风位置，但是需要不断调整探测管的长度以便探测钻孔内部不同位置处的瓦斯浓度，第一个测点和最后一个测点检测时间相距较长，从而可能严重影响检测效果，导致瓦斯抽采钻孔封孔质量判断失误；(2)向瓦斯抽采钻孔内压风，通过观测钻孔内部压力变化来判断封孔质量(专利公开号为CN102680187A)，这种判断方法只能粗糙的根据压力的变化对抽采钻孔的封孔质量进行等级划分，并且无法准确分析漏风位置；(3)向钻孔内注水并借助超声波检测仪对封孔质量进行检测(专利公开号为CN110985106A)，这种方法操作比较繁琐，并且超声波反射信号分辨率较低，受影响因素较多；(4)根据抽采瓦斯浓度变化及借助示踪气体来对瓦斯抽采钻孔的封孔质量进行判断(专利公开号为CN113107466A)，这种方法操作复杂，成本较高并且只能对封孔段整体是否存在漏风情况进行判断，无法准确判断漏风位置；(5)将抽采钻孔的抽采浓度、抽采纯量、衰减系数及异常现象进行等级划分，并根据各项指标的权重综合评价瓦斯抽采钻孔的封孔质量(专利公开号为CN110424948A)，这种方法判断准确性非常有限，能够对现场抽采进行影响的因素很多，比如抽采负压、抽采管径等。因此，需要一种操作简单、精确度高、能够定量评价瓦斯抽采钻孔封孔质量的装置和方法。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置及封孔质量评价方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置，包括检测主机、检测管、密封件及三通，在检测主机上方设有多个进气口及多个排气口，检测主机内部设有负压引射器，检测主机上还设有快速接头及控制开关，快速接头用于与井下的风管相连接，井下的风管另外连接至井下压风管路，控制开关用于启动和关闭检测主机内部的负压引射器，三通的第二接口与抽采管相连接，抽采管置于瓦斯抽采钻孔内，三通第三接口与抽采管路相连接，检测管的一端与检测主机的进气口相连接，检测管的另一
端自三通的第一接口穿入三通后自第二接口穿出并置于抽采管及瓦斯抽采钻孔内，在检测管与三通的第一接口的连接处设有密封件，密封件用于密封检测管与三通的第一接口之间的空隙；
[0005]所述检测管包括中空管体、多个吸气口、支撑骨架、多个吸气管，在中空管体上设有多个间隔设置的吸气口，在中空管体内部设有支撑骨架，支撑骨架上设有多个用于吸气管穿过的通孔，每个通孔内可穿过一个吸气管，多个吸气管的一端自支撑骨架上的通孔穿过并分别与中空管体上的吸气口一对一连接，每个吸气管的另一端的一段置于中空管体的外部，在使用时与检测主机上的进气口一对一连接。
[0006]进一步地，所述吸气口的数量为12个，吸气管的数量为12根。
[0007]进一步地，所述中空管体、支撑骨架采用铝塑材质制成，所述吸气管采用阻燃PE材质制成。
[0008]进一步地，所述检测管上还安装有多个防水装置，防水装置套装在中空管体上并置于每个吸气口的后方。
[0009]进一步地，所述防水装置包括套管本体、第一螺帽及第二螺帽，所述套管本体包括第一中空圆柱段，在第一中空圆柱段的两端分别设有第二中空圆柱段和第三中空圆柱段，在第二中空圆柱段的外周面上设有第一外螺纹及第一方齿，在第三中空圆柱段的外周面上设有第二外螺纹及第二方齿，将套管本体套装在中空管体外部，通过在第二中空圆柱段和第三中空圆柱段上分别安装第一螺帽及第二螺帽，第一螺帽与第二螺帽分别旋紧在第一外螺纹和第二外螺纹处，将套管本体固定在中空管体外部。
[0010]本专利技术同时还提供一种瓦斯抽采钻孔封孔质量评价方法，采用所述瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置实现，包括以下步骤：
[0011]步骤1，首先需要对瓦斯抽采钻孔的实际封孔段深度L1、封孔方法和瓦斯抽采钻孔内所用抽采管的总长度L2进行调查；并根据抽采管与抽采管之间的连接处前后、巷道松动圈宽度内及其他可能出现漏风的位置进行检测，确定需要进行检测的测点数量及位置，各测点沿气体流通方向分别记为JC1、JC2……
JC
n
；
[0012]步骤2，利用气体流量检测装置对需要检测瓦斯抽采钻孔的抽采气体混量Q进行检测；
[0013]步骤3，组装瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置：首先将三通的第二接口和第三接口分别与抽采管和抽采管路连接，然后根据步骤1确定的测点数量及位置，在检测管的中空管体上留取相应位置及数量的检测用吸气口，其他吸气口进行封堵，标记与封堵吸气口相连接的吸气管，在检测时不再将其与进气口相连接，同时在使用的各检测用吸气口旁安装好防水装置，将安装好防水装置的检测管自三通的第一接口迅速放入瓦斯抽采钻孔内，并在三通的第一接口与检测管的连接处安装好密封件，此时瓦斯抽采钻孔将进入正常抽采状态，将检测用吸气管另一端分别依次连接至检测主机的进气口上，连接完成后，利用风管将检测主机与井下压风管路进行连接，以便为检测主机内部负压引射器提供动力；
[0014]步骤4，组装完成后，启动控制开关，对瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置进行测试前试验，正常情况下，在负压引射器的作用下，检测主机上的各个吸气口和各个排气口将同时工作；
[0015]步骤5，试验完毕后，关闭控制开关，将所使用的检测主机上的各排气口与收集气
体的橡胶球胆进行连接，然后启动控制开关，瓦斯抽采钻孔内的气体将通过检测管上的各吸气口同时进入到检测管内的各吸气管内，并通过检测主机上的各进气口自对应的排气口最终进入各橡胶球胆内，待各橡胶球胆内收集到预检测的气体后，关闭控制开关，然后利用井下瓦斯检测设备对各橡胶球胆内气体瓦斯浓度进行测定，或者将各橡胶球胆带到地面利用色谱仪等装置对气体瓦斯浓度进行测定，得到各测点的气体瓦斯浓度ND1、ND2……
ND
n
；
[0016]步骤6，重复步骤5，以此循环，直至所有瓦斯抽采钻孔的封孔质量全部测定完毕；
[0017]步骤7，利用单孔的钻孔总漏风率K来对每个瓦斯抽采钻孔的封孔质量进行评价。
[0018]进一步地，所述步骤7对每个瓦斯抽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置，其特征在于，包括检测主机、检测管、密封件及三通，在检测主机上方设有多个进气口及多个排气口，检测主机内部设有负压引射器，检测主机上还设有快速接头及控制开关，快速接头用于与井下的风管相连接，井下的风管另外连接至井下压风管路，控制开关用于启动和关闭检测主机内部的负压引射器，三通的第二接口与抽采管相连接，抽采管置于瓦斯抽采钻孔内，三通第三接口与抽采管路相连接，检测管的一端与检测主机的进气口相连接，检测管的另一端自三通的第一接口穿入三通后自第二接口穿出并置于抽采管及瓦斯抽采钻孔内，在检测管与三通的第一接口的连接处设有密封件，密封件用于密封检测管与三通的第一接口之间的空隙；所述检测管包括中空管体、多个吸气口、支撑骨架、多个吸气管，在中空管体上设有多个间隔设置的吸气口，在中空管体内部设有支撑骨架，支撑骨架上设有多个用于吸气管穿过的通孔，每个通孔内可穿过一个吸气管，多个吸气管的一端自支撑骨架上的通孔穿过并分别与中空管体上的吸气口一对一连接，每个吸气管的另一端的一段置于中空管体的外部，在使用时与检测主机上的进气口一对一连接。2.如权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置，其特征在于，所述吸气口的数量为12个，吸气管的数量为12根。3.如权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置，其特征在于，所述中空管体、支撑骨架采用铝塑材质制成，所述吸气管采用阻燃PE材质制成。4.如权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置，其特征在于，所述检测管上还安装有多个防水装置，防水装置套装在中空管体上并置于每个吸气口的后方。5.如权利要求4所述的一种瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置，其特征在于，所述防水装置包括套管本体、第一螺帽及第二螺帽，所述套管本体包括第一中空圆柱段，在第一中空圆柱段的两端分别设有第二中空圆柱段和第三中空圆柱段，在第二中空圆柱段的外周面上设有第一外螺纹及第一方齿，在第三中空圆柱段的外周面上设有第二外螺纹及第二方齿，将套管本体套装在中空管体外部，通过在第二中空圆柱段和第三中空圆柱段上分别安装第一螺帽及第二螺帽，第一螺帽与第二螺帽分别旋紧在第一外螺纹和第二外螺纹处，将套管本体固定在中空管体外部。6.一种瓦斯抽采钻孔封孔质量评价方法，采用如权利要求1
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5中任意一项所述的瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置实现，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，首先需要对瓦斯抽采钻孔的实际封孔段深度L1、封孔方法和瓦斯抽采钻孔内所用抽采管的总长度L2进行调查；并根据抽采管与抽采管之间的连接处前后、巷道松动圈宽度内及其他可能出现漏风的位置进行检测，确定需要进行检测的测点数量及位置，各测点沿气体流通方向分别记为JC1、JC2……
JC
n
；步骤2，利用气体流量检测装置对需要检测瓦斯抽采钻孔的抽采气体混量Q进行检测；步骤3，组装瓦斯抽采钻孔封孔质量检测装置：首先将三通的第二接口和第三接口分别与抽采管和抽采管路连接，然后根据步骤1确定的测点数量及位置，在检测管的中空管体上留取相应位置及数量的检测用吸气口，其他吸气口进行封堵，标记与封堵吸气口相连接的吸气管，在检测时不再将其与进气口相连接，同时在使用的各检测用吸气口旁安装好防水装置，将安装好防水装...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟伟，任发科，秦玉金，李杰，周睿，田富超，王重洋，孙维丽，郑忠宇，徐洋，刘恩会，郭怀广，马金魁，闫循强，许幸福，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：