[发明专利]一种钻孔煤体破裂多参量测量装置

说明书

一种钻孔煤体破裂多参量测量装置，属于煤矿安全技术领域。所述钻孔煤体破裂多参量测量装置包括微处理器单元、瓦斯流量测量单元、瓦斯流速测量单元和透气接管，瓦斯流速测量单元包括左接头一、内绝缘管和右接头一，内绝缘管的外部设有屏蔽铜管一和外绝缘管，内绝缘管的内壁和外绝缘管的外部有电极，透气接管包括管体、左堵头和右堵头，瓦斯流量测量单元包括左接头二、绝缘管和右接头二，绝缘管内壁嵌有上永久磁铁、下永久磁铁、左电极、右电极和温湿度传感器。所述钻孔煤体破裂多参量测量装置，能够实现对煤体钻孔不同深度位置进行多参量探测，为预测受力煤体冲击破坏和瓦斯解吸突出问题提供测量数据。

技术领域

本发明涉及煤矿安全技术领域，特别涉及一种钻孔煤体破裂多参量测量装置。

背景技术

煤矿重大灾害有煤层冲击、瓦斯突出、软岩变形等，随着煤炭进入深部开采，各种灾害复合性质显现严重，这些灾害发生机理非常复杂，具有复合灾害性质，分类相当困难。煤岩是固液气体三元复合材料，不但有各自材料属性还有复合材料属性，灾害孕育过程相互耦合、发生过程前兆信息很难捕捉，灾害发生相互扰动，具有动静扰动因素，可靠预测防治难度很大，复合灾害的发生造成矿山安全事故、人员伤亡。掌握瓦斯速度、瓦斯流量、温湿度和煤体破裂电荷、煤体破裂电位，以及煤体破裂瓦斯运移速度、瓦斯流量多参数信息才能更好的解决复杂的复合灾害分类预测防治，已有的单一物理参数测量设备不能同时进行多参数的测量，因此，发明多参量一体化测量设备是现阶段亟待解决的问题。

多参量一体化测量对于复合灾害的预测和防治具有重大实际意义，专利CN201310378990.8、CN201811176208.3、CN201510141088.3进行了一些多参数一体化测量，但是，这些专利一方面仅适用于实验室屏蔽电磁干扰条件，而现场工作空间有电磁干扰，因此不能应用于实际煤体，另一方面这些专利的装置采用现成的传感器，现成的瓦斯含量传感器不能测量瓦斯的流量和流速，非接触的电场传感器由于受离煤体距离影响很大，几乎误差大于电场测量值，声发射接收与煤体接触程度影响很大，煤体压力传感器与煤体耦合程度影响更大，这些传感器钻孔影响了瓦斯的流动，再者钻孔受煤体压力作用易变形塌陷堵塞。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种钻孔煤体破裂多参量测量装置，其屏蔽了供电线路和生产设备的电磁干扰，能够实现对煤体钻孔不同深度位置进行多参量探测，为预测受力煤体冲击破坏和瓦斯解吸突出问题提供测量数据。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种钻孔煤体破裂多参量测量装置，安装于煤体钻孔，所述钻孔煤体破裂多参量测量装置包括微处理器单元、瓦斯流量测量单元、若干个瓦斯流速测量单元和若干个透气接管，所述瓦斯流量测量单元与若干个瓦斯流速测量单元依次通过透气接管连接；

所述瓦斯流速测量单元包括依次设置的左接头一、内绝缘管和右接头一，所述内绝缘管的内壁嵌有左内电极和右内电极，用于感应瓦斯电荷信号；所述内绝缘管的外部依次套设有屏蔽铜管一和外绝缘管，所述外绝缘管的外部套设有左外电极和右外电极，用于感应煤体电荷信号；

所述透气接管包括管体以及分别套设于管体两端的左堵头和右堵头，所述管体设置有若干个透气孔；

所述瓦斯流量测量单元包括依次设置的左接头二、绝缘管和右接头二，所述绝缘管内壁嵌有用于接收瓦斯电荷的左电极和右电极以及用于采集瓦斯温湿度的温湿度传感器；所述绝缘管的外部套设有屏蔽铜管二；

所述微处理器单元分别与左内电极、右内电极、左外电极和右外电极连接，用于接收左内电极、右内电极、左外电极和右外电极的电荷信号；所述微处理器单元还分别与左电极和右电极连接，用于接收左电极和右电极之间的电压信号；所述微处理器单元还与温湿度传感器连接，用于接收温湿度信号。