[发明专利]煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管

说明书

技术领域

本发明涉及一种探管，特别涉及一种煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管。

背景技术

传统的煤层采空区裂隙带观测方法是地面钻孔简易水文观测法，需要在地面上位于采空区回风巷或机巷两侧一定的范围内，以采空区一侧为主施工数个钻孔，通过钻进过程中钻孔冲洗液消耗量的变化，确定采空区裂隙带的高度和分布形态，但是一旦煤层埋深较深，不但钻探工作量较大、施工成本高、地面施工钻孔对生态环境影响大等，而且观测的精度也难以控制。为了提高观测的高度、节约钻探工程量、保护矿区生态环境，采用井下仰孔分段注水观测的方法对煤层采空区裂隙带进行观测，该方法的具体做法是在煤矿井下采煤工作面周围选择合适的观测场所，例如可在相邻工作面的区段平巷或所测工作面的停采线或开切眼以外的巷道中开掘钻场，向采空区上方打仰斜钻孔，钻孔避开冒落带且斜穿裂隙带，达到预计的裂隙带顶界以上的一定高度。然后通过向钻孔中注水，测定钻孔各段水的漏失流量，以各段水的漏失流量来了解岩石的破裂松动情况，从而确定裂隙带的上界高度。但是，目前用于向钻孔内注水的设备效率低下，且不能准确测定钻孔各段的水的漏失流量，使得这种井下仰孔分段注水观测方法不能全面展现其优越性。用于井下仰孔分段注水观测方法的向钻孔注水的探管是测定漏失流量的重要部件，其关系到测量的有效性和准确性的非常重要的因素。但目前使用的向目标测段注水的探管注水效率不高，注水耗时长，实用性不大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管。本发明的注水效率高、能够快速注水、分段观测、实用性好，且其结构简单、使用方便、生产成本低，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管，其特征在于：包括两个充气胶囊、通过连接块安装在所述两个充气胶囊之间的注水管、输气管道和输水管道，所述注水管上开有多个注水孔，所述输气管道和输水管道分别布设在充气胶囊和注水管的内部，所述输水管道上位于注水管的部分开有进水孔，所述输气管道上位于充气胶囊的部分开有充气孔。

上述的煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管，所述输气管道与充气胶囊和注水管的连接处均安装有密封圈一，所述输水管道与充气胶囊和注水管的连接处均安装有密封圈二。

上述的煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管，所述注水孔为锥形且注水孔的大口位于注水管的内侧壁。

上述的煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管，所述注水管上的注水孔的数量沿输水管道内水的流经方向依次增多。

上述的煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管，所述注水孔的侧壁上活动连接有单向导流叶片。

上述的煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管，所述充气胶囊的外表面为不规则凸起

本发明与现有技术相比具有以下优点：采用本发明煤层采空区裂隙带分段注水观测用探管，提高了向目标测段的裂隙带注水的效率，缩短了注水的时间快速向目标测段的裂隙带注水，可以实现精细评价各裂隙发育段的裂隙发育程度，正确评价裂隙带发育情况，有很大的实用价值，且其结构简单、使用方便、生产成本低，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为煤层采空区裂隙带分段注水观测系统的结构示意图。

图2为本发明的探管的整体结构示意图。

图3为本发明的注水管的结构示意图。

图4为本发明的输水管道和输气管道与注水管和充气胶囊的连接示意图。

图5为本发明的注水孔的结构示意图。

图6为本发明的充气胶囊外表面的不规则凸起的示意图。

附图标记说明：

1-探管；        11-充气胶囊；  110-凸起；

12-连接块；     121-密封圈一； 122-密封圈二；

13-注水管；     131-注水孔；   132-单向导流叶片；

2-充气控制系统；20-高压气源；  21-气体调压阀；

22-压力表一；   23-主输气管道；24-进气阀；

25-压力表二；   26-放气阀；    27-机架一；

3-注水控制系统；30-高压水源；  31-水压调节阀；

32-压力表三；   33-主输水管道；34-进水阀；

35-流量表；     36-放水阀；    37-机架二；

4-钻孔；        5-输水管道；   51-进水孔；

6-输气管道；    61-充气孔；    7-巷道。