[实用新型]模拟钻进过程钻孔瓦斯涌出速度测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及模拟煤层钻孔试验技术领域，具体的说，是涉及一种模拟钻进过程钻孔瓦斯涌出速度测定装置。

背景技术

现行煤巷突出预测的钻孔瓦斯涌出初速度法被认为全面反映了煤的渗透性能、力学性质、煤层瓦斯压力和含量及地应力等因素的变化,在煤矿现场得到了广泛应用。但是,该方法是基于打钻的静态预测方法,由于测定方法及认识上的限制,前人往往将出现在前10 s 的最能反映煤体突出危险性的初始时刻数据漏失,从而导致低指标突出事故频繁发生。煤与瓦斯突出的球壳失稳机理认为,突出与煤体被地应力破坏之后的初始时刻瓦斯涌出量的多少密切相关。目前,动态预测方法已成为煤巷突出预测研究的发展趋势。为深入探讨钻孔瓦斯动态涌出规律,需要设计一种模拟钻进过程钻孔瓦斯涌出速度测定装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种模拟钻进过程钻孔瓦斯涌出速度测定装置。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为：

    一种模拟钻进过程钻孔瓦斯涌出速度测定装置，包括与煤层模拟装置连通的固定筒，所述固定筒的另一端设有顶盖，所述顶盖中央设有通孔，还包括岩石电钻，所述岩石电钻与推杆的一端连接，推杆的另一端与钻杆尾部连接，钻杆头部通过顶盖中央的通孔伸入固定筒中对模拟煤层进行钻进，顶盖内部镶嵌滑动轴承,固定筒一侧设有连接管，连接管一端与煤层模拟装置连通，另一端与主机连接，连接管中部设煤尘过滤器，所述主机中装有测定仪器，煤尘从煤层模拟装置涌出后进入主机由测定仪器进行测定。

    所述主机中设有气体流量传感器、压力传感器、电磁阀，所述气体流量传感器、压力传感器均与主机的数据采集器连接，用于数据采集。

所述岩石电钻下方有支撑架支撑，支撑架上设有导轨，岩石电钻在导轨上移动，所述岩石电钻尾端还带有与主机连接的位移传感器。

本实用新型的有益效果在于：

1.成功的测定了模拟钻进过程钻孔瓦斯涌出速度，通过后续的研究其变化趋势，能够得出煤层突出危险程度的变化规律,是衡量煤层突出危险程度的重要新指标；

2.本实用新型的装置设计合理，可以最大限度地节约成本,缩短实验周期,同时又能迅速获得确切的科学结论,实验结果具有真实性、客观性。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

实施例：参见图1。

一种模拟钻进过程钻孔瓦斯涌出速度测定装置，包括与煤层模拟装置11连通的固定筒1，所述固定筒1的另一端设有顶盖2，所述顶盖2中央设有通孔，还包括岩石电钻4，所述岩石电钻4与推杆3的一端连接，推杆3的另一端与钻杆（钻杆位于固定筒内，图中未示出）尾部连接，钻杆头部通过顶盖2中央的通孔伸入固定筒1中对模拟煤层进行钻进，顶盖2内部镶嵌滑动轴承,确保推杆在固定筒内自由移动,并防止钻杆左右摆动，顶盖内部设有密封槽,可有效封闭气体。固定筒1一侧设有连接管10，连接管10一端与煤层模拟装置连通，另一端与主机7连接，连接管10中部设煤尘过滤器6，过滤打钻过程中涌出的含尘气体,以防含尘气体流入装置主机损坏气体流量传感器，所述主机7中装有测定仪器，煤尘从煤层模拟装置涌出后进入主机7由测定仪器进行测定。

所述主机中设有气体流量传感器、压力传感器、电磁阀，所述气体流量传感器、压力传感器均与主机7的数据采集器8连接，用于数据采集。所述主机7分为隔爆和本安两个腔体，在本安腔中装有两种不同量程的气体流量传感器,在隔爆腔中装有电磁阀、数据采集电路板及相关备件，带有瓦斯气体的煤尘从煤层模拟装置11涌出后，通过连接管10先进入隔爆腔的管路,穿过电磁阀后再进入本安腔。当钻孔中的瓦斯流量较小时,电磁阀关闭,瓦斯仅从小量程气体流量传感器中通过;当钻孔中的瓦斯流量增大时,电磁阀启动,瓦斯分别从大量程和小量程气体流量传感器中通过，数据采集器8用于数据采集，采集后由主机进行处理。

所述岩石电钻4下方有支撑架9支撑，支撑架9上设有导轨，岩石电钻4在导轨上移动，所述岩石电钻4尾端还带有与主机7的数据采集器8连接的位移传感器5。岩石电钻4运动时带动位移传感器5上的拉线,即时确定每一时刻钻头的位置，位移传感器5的移动通过数据采集器8进行数据采集。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。