一种煤层瓦斯压力检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种煤层瓦斯压力检测系统，它包括将煤层的瓦斯压力检测孔内分割成瓦斯气体室和密封液灌注室的两段封堵物，一压力阀和一测压装置；压力阀包括一具有一圈凹缘的活塞的阀体，阀体的两端分别设置一密封端盖，活塞的两端分别设置一组限位柱，活塞与两端盖之间分别设置一弹簧；阀体壁面上设置有一压力气体进口、一高压气源、一瓦斯气体进口、一压力气体出口和一过渡口。测压装置包括一压力信息采集系统，分别连接数据输入电路、数据存储电路、通信电路、显示电路、时钟电路、电源和键盘电路，以及通过通信电路连接的设置在盒体外的计算机。本发明专利技术可以广泛用于各种煤矿或其它矿山的有毒有害气体的探测孔封堵中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可以在煤矿中使用的煤层瓦斯压力检测系统。
技术介绍
煤矿瓦斯是威胁煤矿安全生产的主要因素之一，为了保证安全生产，矿井内 要按照安全生产的规范预先对要开采的煤层进行瓦斯压力的检测。瓦斯压力检测 时，需要对未开采的煤层打检测孔，检测完成后，还需要对检测孔进行封堵。现 有技术中，对煤层瓦斯压力检测孔进行封堵的方法， 一般采用向检测孔内灌入黄 泥或橡胶或硅胶或不收縮水泥等物质，待封堵物固化或凝固后形成对检测孔的封 堵。然而这些常规的封堵物质在固化或凝固后，体积有些会发生微小变化，使封 堵效果并不理想，封堵面时常会发生漏气，从而影响瓦斯压力测定值的精度。另 外传统的瓦斯压力测定仪采用指针式压力表测定，需要有人定期读取数据，读取 的数据是间断的，数据总量少，误差也大，而且获得的仅仅是未经加工的原始资 料，因此瓦斯压力测定存在准确性差、精度低、计算方法繁琐、获取信息时间长、 监测和预测的适应性和有效性差等问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种瓦斯压力测定精度高、计算方法简 单、并能渗透进煤层细密孔隙中与煤层结合成一个整体的煤层瓦斯压力检测系统。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案 一种煤层瓦斯压力检测系统， 它包括将煤层的瓦斯压力检测孔内分割成瓦斯气体室和密封液灌注室的两段封堵 物， 一压力阀和一测压装置；其特征在于所述压力阀包括一阀体，所述阀体内 设置一中间具有一圈凹缘的活塞，所述阀体的两端分别设置一密封端盖，所述活 塞的两端分别设置一组限位柱，所述活塞与所述两端盖之间分别设置一弹簧；所 述阀体壁面中部与所述活塞上的凹缘对应设置一压力气体进口 ，所述压力气体进 口通过一管路连接一高压气源；所述压力气体进口一侧的阔体壁面上设置一瓦斯 气体进口，所述瓦斯气体进口通过一管路连接所述瓦斯气体室；所述压力气体进 口另一侧的阀体壁面上设置一压力气体出口，所述压力气体出口通过一管路连接 所述密封液灌注室；与所述压力气体进口径向位置相对的阀体壁面上设置一过渡口，所述过渡口上连接一过渡管，所述过渡管的另一端连接在所述压力气体出口 一侧的阀体壁面上。所述测压装置包括设置在一盒体内的压力信息采集系统，分 别连接所述压力信息釆集系统的数据输入电路、数据存储电路、通信电路、显示 电路、时钟电路、电源和键盘电路，以及通过所述通信电路连接的设置在所述盒体外的计算机；所述压力信息采集系统包括单片机、压力传感器、采集器，所述 压力传感器连接在从所述瓦斯气体室和密封液灌注室与所述压力阀之间的两所述 管路内，所述釆集器在所述时钟电路设置的时间间隔控制下，通过导线连接所述 压力传感器获取压力信息，并传送给所述单片机，所述单片机通过所述通信电路 传送给所述计算机，所述计算机内安装的软件对所述压力信息数据进行处理，并 显示和输出所述数据。所述瓦斯气体进口一侧的限位柱长度为该侧限位柱端部顶住所述端盖时， 所述活塞中部的凹缘恰好全部位于靠近所述瓦斯气体进口 一侧的阀体壁面内；所 述压力气体出口一侧的限位柱长度为该侧限位柱端部顶住所述端盖时，所述活塞中部的凹缘恰好全部位于所述压力气体进口处。每组所述限位柱为三根，且三根所述限位柱间的相位角为120° 。 设置在所述活塞与所述端盖之间的两弹簧，分别套在相对一侧的所述限位柱 的外面。在所述两密封端盖内分别设置一密封胶垫。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、为实现本专利技术方法提供 的自动控制压力阀，具有一个根据瓦斯气体压力变化而自动调节的活塞、弹簧和 限位柱，当瓦斯气体室的压力高于设定的压力值时，瓦斯气体的压力会自动推动 活塞，使其上的凹缘处于中部的高压气进、出气口位置，从而实现自动为密封液 灌注室补充压力，使密封液灌注室始终保持顶住瓦斯气体压力的状态，使本专利技术 方法得以实现。2、为实现本专利技术方法设置的测压装置采用计算机作为上位机，单片机作为下位机，在测定过程中可以自动读取数据，不需要人工记录。而且经过 处理的数据可以连续输出，也可以选择输出，操作非常灵活。本专利技术方法和为实 现本专利技术方法设置的装置结构结构简单，操作方便，安全可靠，本专利技术可以广泛 用于各种煤矿或其它矿山的有毒有害气体的探测孔封堵中。 附图说明图1是本专利技术密封方法及压力阀结构示意图图2是本专利技术自动控制压力阀结构示意图图3是本专利技术自动控制压力阀关闭状态示意4是本专利技术测压装置硬件部分示意图 图5是本专利技术测压装置数据采集示意图 图6是本专利技术测压装置软件部分示意图 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。 实施例l:本专利技术方法如图1所示，本专利技术瓦斯压力检测孔的封堵方法，包括以下步骤(1) 采用常规方法向煤层1的瓦斯压力检测孔2内灌入两段封堵物3、 4，在 封堵物4与检测孔2的端部之间留有一段空间，形成一瓦斯气体室5;在两段封堵物3、 4之间留有一段空间，作为密封液灌注室6，并分别从瓦斯气体室5和密封 液灌注室6内密封引出一管路7、 8到检测孔2外面；(2) 将以下重量百分比的物质混合在一起十二垸基硫酸钠0.5%、羟乙基纤 维素1%、锯末1%、粉煤灰3%， 一般工业用水94.5%，混合成为本专利技术需要使用的 三相泡沫密封液；(3) 待封堵物3、 4膨胀或固化后，釆用液压泵通过管路8向密封液灌注室6内灌满三相泡沫密封液；(4) 将管路8和管路7分别连接压力阀10和测压装置30，并将高压气瓶9 也通过管路连接压力阀10，通过高压气体保持密封液灌注室6的气压力高于瓦斯 气体室5的气压力0. 1 0. 5Mpa;(5) 当瓦斯气体从煤层的细密孔隙中向瓦斯气体室5会聚，瓦斯气体室5的 压力逐渐增大时，随时为密封液灌注室6补充气压力，使二者之间的压力差始终 保持在0. 1 0. 5Mpa范围内，直至测压等操作工作完成。实施例2:本专利技术压力阀如图1所示，本专利技术采用常规方法向煤层1的瓦斯压力检测孔2内灌入两段 封堵物3、 4，在封堵物4与检测孔2的端部之间留有一段空间，形成一瓦斯气体 室5;在两段封堵物3、 4之间留有一段空间，作为密封液灌注室6，并分别从瓦 斯气体室5和密封液灌注室6内密封引出一管路7、 8到检测孔2外面。将管路8 和管路7分别连接一压力阀10和一测压装置30，并将高压气瓶9也通过管路连接 压力阀10。如图2所示，为使瓦斯气体室5和密封液灌注室6之间的压力始终保持在一 定压力数值的范围内，本专利技术设置的自动控制压力阔10包括一阀体11，阀体11 内设置一中间具有一圈凹缘12的活塞13，阀体11的两端分别设置一密封端盖14、15，活塞13的两端分别设置一组限位柱16、 17，活塞13与两端盖14、 15之间分 别设置一弹簧18、 19。在阀体11壁面中部与活塞13上的凹缘12对应设置一压力 气体进口 20，压力气体进口 20通过一管路连接高压气瓶9。压力气体进口 20 — 侧的阀体11壁面上设置一瓦斯气体进口 21，瓦斯气体进口 21通过一管路连接瓦 斯气体室5。压力气体进口 20另一侧的阀体11壁面上设置一压力气体出口 22， 压力气体出口 22通过一管路连接密封液灌注室6。与压力气体进口 20径向位置相 对的阀体11壁面上设置一过渡口 23，过渡口 23上连接一过渡管24，过渡管24 的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层瓦斯压力检测系统，它包括将煤层的瓦斯压力检测孔内分割成瓦斯气体室和密封液灌注室的两段封堵物，一压力阀和一测压装置；其特征在于：　　　　所述压力阀包括一阀体，所述阀体内设置一中间具有一圈凹缘的活塞，所述阀体的两端分别设置一密封端盖，所述活塞的两端分别设置一组限位柱，所述活塞与所述两端盖之间分别设置一弹簧；所述阀体壁面中部与所述活塞上的凹缘对应设置一压力气体进口，所述压力气体进口通过一管路连接一高压气源；所述压力气体进口一侧的阀体壁面上设置一瓦斯气体进口，所述瓦斯气体进口通过一管路连接所述瓦斯气体室；所述压力气体进口另一侧的阀体壁面上设置一压力气体出口，所述压力气体出口通过一管路连接所述密封液灌注室；与所述压力气体进口径向位置相对的阀体壁面上设置一过渡口，所述过渡口上连接一过渡管，所述过渡管的另一端连接在所述压力气体出口一侧的阀体壁面上。　　　　所述测压装置包括设置在一盒体内的压力信息采集系统，分别连接所述压力信息采集系统的数据输入电路、数据存储电路、通信电路、显示电路、时钟电路、电源和键盘电路，以及通过所述通信电路连接的设置在所述盒体外的计算机；所述压力信息采集系统包括单片机、压力传感器、采集器，所述压力传感器连接在从所述瓦斯气体室和密封液灌注室与所述压力阀之间的两所述管路内，所述采集器在所述时钟电路设置的时间间隔控制下，通过导线连接所述压力传感器获取压力信息，并传送给所述单片机，所述单片机通过所述通信电路传送给所述计算机，所述计算机内安装的软件对所述压力信息数据进行处理，并显示和输出所述数据。...

【技术特征摘要】
1、一种煤层瓦斯压力检测系统，它包括将煤层的瓦斯压力检测孔内分割成瓦斯气体室和密封液灌注室的两段封堵物，一压力阀和一测压装置；其特征在于所述压力阀包括一阀体，所述阀体内设置一中间具有一圈凹缘的活塞，所述阀体的两端分别设置一密封端盖，所述活塞的两端分别设置一组限位柱，所述活塞与所述两端盖之间分别设置一弹簧；所述阀体壁面中部与所述活塞上的凹缘对应设置一压力气体进口，所述压力气体进口通过一管路连接一高压气源；所述压力气体进口一侧的阀体壁面上设置一瓦斯气体进口，所述瓦斯气体进口通过一管路连接所述瓦斯气体室；所述压力气体进口另一侧的阀体壁面上设置一压力气体出口，所述压力气体出口通过一管路连接所述密封液灌注室；与所述压力气体进口径向位置相对的阀体壁面上设置一过渡口，所述过渡口上连接一过渡管，所述过渡管的另一端连接在所述压力气体出口一侧的阀体壁面上。所述测压装置包括设置在一盒体内的压力信息采集系统，分别连接所述压力信息采集系统的数据输入电路、数据存储电路、通信电路、显示电路、时钟电路、电源和键盘电路，以及通过所述通信电路连接的设置在所述盒体外的计算机；所述压力信息采集系统包括单片机、压力传感器、采集器，所述压力传感器连接在从所述瓦斯气体室和密封液灌注室与所述压力阀之间的两所述管路内，所述采集器在所述时钟电路设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周世宁，马尚权，陈学习，梁育龙，梁为，程根银，孙志海，徐志斌，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]