本发明专利技术涉及一种井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置及测量方法，包括圆筒，圆筒的前端固定有钻头，圆筒的内部设置有与其同轴心的舱体，圆筒的内壁与舱体的外壁之间留有空间，舱体固定在圆筒的内壁上，舱体内按照钻头的前进方向从后往前分别依次设置有通过导线连接的控制系统、充气系统和封堵系统，控制系统用于接收信号发生器指令，控制充气系统和封堵测试系统，控制系统控制充气系统，充气系统在推动封堵系统进行到所需的位置后，封堵系统对钻孔进行封堵，封堵系统检测孔底空间内瓦斯参数。本发明专利技术创造通过改造钻头与钻杆，对钻孔孔底小范围空间快速封堵，检测孔底空间内瓦斯参数。参数。参数。
【技术实现步骤摘要】
井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置及测量方法
[0001]本专利技术属于煤矿安全
，涉及一种井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置及测量方法。
技术介绍
[0002]瓦斯灾害是威胁煤矿安全的主要灾害之一。煤层瓦斯含量是煤与瓦斯突出危险性预测的重要指标。准确的测定煤层瓦斯含量是保证煤矿安全生产的重要前提。目前煤矿井下测定煤层瓦斯含量主要采用直接法测定，即通过普通回转钻机施工取样钻孔，钻取煤样进行煤层瓦斯含量测定。煤层瓦斯区域防突措施效果检验工作中采用煤层瓦斯含量作为检验指标时，必须采用定点取样。空气反循环取样装置因其取样速度快、可连续取样的特点，成为目前最常用的煤层定点取样装置，但空气反循环取样装置需要使用特制的双壁取样钻杆等部件，给取样钻孔施工工作造成诸多不便。且因采用空气反循环取样原理，造成该装置针对煤层含水或煤层坚固性系数较大时取样效果不佳。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种能够实时进行检测的井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置及测量方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置，包括圆筒，圆筒的前端固定有钻头，圆筒的内部设置有与其同轴心的舱体，圆筒的内壁与舱体的外壁之间留有空间，舱体固定在圆筒的内壁上，舱体内按照钻头的前进方向从后往前分别依次设置有通过导线连接的控制系统、充气系统和封堵系统，控制系统用于接收信号发生器指令，控制充气系统和封堵测试系统，控制系统控制充气系统，充气系统在推动封堵系统进行到所需的位置后，封堵系统对钻孔进行封堵，封堵系统检测孔底空间内瓦斯参数。
[0006]进一步的，充气系统包括微型电动推杆一、高压空气罐、伸缩导气管和电动推杆二，微型电动推杆一能够推动高压空气罐，高压空气罐的出气口设置有充气阀门，伸缩导气管位于推杆外壳的内部的后部，推杆外壳同轴心的固定在舱体内壁上，推杆外壳前端开口，伸缩导气管的充气口穿过推杆外壳后与充气阀门连通，封堵系统为封孔囊袋，电动推杆二的前端延伸到推杆外壳的外侧，封孔囊袋位于推杆外壳外部的电动推杆二上，伸缩导气管的前端与电动推杆二内部的充气通道连通，充气通道与封孔囊袋连通，电动推杆二内部靠近伸缩导气管的位置还设置有与充气通道连通的泄气通道，推杆外壳中部设置有与泄气通道能够连通的泄气孔。
[0007]进一步的，封孔囊袋的材质为弹性材质。
[0008]进一步的，高压空气罐的材质为弹性材质。
[0009]进一步的，封堵系统的前端设置压力及温度传感器。
[0010]进一步的，控制系统包括控制系统外壳、电池A、微控制器A、带通滤波器、高精度麦
克风，高精度麦克风与带通滤波器电连接，高精度麦克风采集声音，将声音信号传递给带通滤波器，带通滤波器与微控制器A电连接，带通滤波器将处理后的信号传递给微控制器A，微控制器A控制微型电动推杆一和电动推杆二工作。
[0011]进一步的，信号发生器包括电池B，电池B分别与输入设备、微控制器B、步进电机电连接，电池B通过步进电机驱动电路与步进电机电连接，步进电机的活动端固定有敲击锤，输入设备根据需求进行数据输入，步进电机工作带动敲击锤进行敲击。
[0012]一种井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置的测定方法，包括以下步骤：
[0013]S1：装置安装，将本装置使用普通钻杆连接到钻机的动力输出端上，进行钻孔；
[0014]S2：施工至指定测定深度后，继续施工一小段距离后，将钻头向孔外移动到测定深度；
[0015]S3：将信号发生器固定在钻孔外的钻杆上，通过输入设备启动信号发生器，微控制器B根据指令控制敲击锤按照与指令对应的预置方式敲击钻杆，发出特定声音信号；
[0016]S4：当控制系统通过高精度麦克风采集到特定的声音信号后，微控制器A开始工作，微控制器A控制电动推杆二动作，电动推杆二经钻头中孔携带封孔囊袋伸入孔底，泄气通道被推杆外壳封堵；
[0017]S5：充气，微控制器A控制微型电动推杆一推动高压空气罐，将高压空气罐的充气阀门顶入充气口，充气阀门受压开启，开始充气，直到封孔囊袋膨胀与钻孔孔壁紧密贴合，将孔底封闭空间封堵；
[0018]S6：压力及温度传感器采集孔底封闭空间内瓦斯参数，存在微控制器A中；
[0019]S6，孔底封闭空间内瓦斯参数采集完毕后，微控制器A控制电动推杆二缓慢收缩，泄气通道与泄气孔连通进行排气，直到封孔囊袋完全收回；
[0020]S7：拆卸孔外信号发生器，完成一个测点测试工作。
[0021]进一步的，步骤S2中，具体施工距离为0.5m然后再退回。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]本专利技术创造通过改造钻头与钻杆，对钻孔孔底小范围空间快速封堵，检测孔底空间内瓦斯参数，以测得的瓦斯参数换算检测点煤层瓦斯含量是一种能够随钻获取普通回转钻机施工钻孔揭露煤层瓦斯含量分布的有效途径之一。能够实现场施工便捷，适应性强，多点获取煤层瓦斯含量参数指导煤与瓦斯突出危险性预测工作，保障矿井安全生产。
[0024]本专利技术的其他优点、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，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术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
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0026]图1为本专利技术创造的剖视图；
[0027]图2为信号发生器的结构示意图；
[0028]图3为封堵状态的结构示意图。
[0029]附图标记：
[0030]1、钻头；2、压力及温度传感器；3、电动推杆二；4、充气通道；5、封孔囊袋；6、舱体；7、推杆外壳；8、导线；9、伸缩导气管；10、安全阀；11、充气口；12、充气阀门；13、高压空气罐；14、微型电动推杆一；15、电池A；16、控制系统外壳；17、微控制器A；18、带通滤波器；19、高精度麦克风；20、固定脚；21、圆筒；22、泄气通道；23、泄气孔；24、信号发生器；25、电池B；26、输入设备；27、步进电机驱动电路；28、微控制器B；29、步进电机；30、敲击锤。
具体实施方式
[0031]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，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专利技术的其他优点与功效。本专利技术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，在没有背离本专利技术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专利技术的基本构想，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。
[0032]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，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置，其特征在于：包括圆筒(21)，圆筒(21)的前端固定有钻头(1)，圆筒(21)的内部设置有与其同轴心的舱体(6)，圆筒(21)的内壁与舱体(6)的外壁之间留有空间，舱体(6)固定在圆筒(21)的内壁上，舱体(6)内按照钻头(1)的前进方向从后往前分别依次设置有通过导线(8)连接的控制系统、充气系统和封堵系统，控制系统用于接收信号发生器(24)指令，控制充气系统和封堵测试系统，控制系统控制充气系统，充气系统在推动封堵系统进行到所需的位置后，封堵系统对钻孔进行封堵，封堵系统检测孔底空间内瓦斯参数。2.根据权利要求1所述的井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置，其特征在于：充气系统包括微型电动推杆一(14)、高压空气罐(13)、伸缩导气管(9)和电动推杆二(3)，微型电动推杆一(14)能够推动高压空气罐(13)，高压空气罐(13)的出气口设置有充气阀门(12)，伸缩导气管(9)位于推杆外壳(7)的内部的后部，推杆外壳(7)同轴心的固定在舱体(6)内壁上，推杆外壳(7)前端开口，伸缩导气管(9)的充气口(11)穿过推杆外壳(7)后与充气阀门(12)连通，封堵系统为封孔囊袋(5)，电动推杆二(3)的前端延伸到推杆外壳(7)的外侧，封孔囊袋(5)位于推杆外壳(7)外部的电动推杆二(3)上，伸缩导气管(9)的前端与电动推杆二(3)内部的充气通道(4)连通，充气通道(4)与封孔囊袋(5)连通，电动推杆二(3)内部靠近伸缩导气管(9)的位置还设置有与充气通道(4)连通的泄气通道(22)，电动推杆二(3)外壳中部设置有与泄气通道(22)能够连通的泄气孔(23)。3.根据权利要求2所述的井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置，其特征在于：封孔囊袋(5)的材质为弹性材质。4.根据权利要求1所述的井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置，其特征在于：封堵系统的前端设置压力及温度传感器(2)。5.根据权利要求1所述的井下普通钻孔煤层瓦斯含量随钻测定装置，其特征在于：控制系统包括控制系统外壳(16)、电池A(15)、微控制器A(17)、带通滤波器(18)、高精度麦克风(19)，高精度麦克风(19)与带通滤波器(18)电连接，高精度麦克风(19)采集声音，将声音信号传递给带通滤波器(18)，带通滤波...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩恩光，吕贵春，胡杰，赵旭生，张睿，王鹏博，郭敬远，肖乔，刘志伟，位乐，张玉柱，张帅，李建功，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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