瓦斯抽采钻孔智能监测装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种瓦斯抽采钻孔智能监测装置及其使用方法，所述智能监测装置包括抽采管、抽采质量检测装置、封孔质量检测装置和控制阀，所述抽采质量检测装置包括数据线路集成器和多个传感器，所述抽采质量检测装置用于检测所述抽采管内瓦斯的抽采效果，所述封孔质量检测装置用于检测钻孔的封孔质量，所述控制阀根据所述抽采质量检测装置和所述封孔质量检测装置的检测结果控制所述抽采管的通断。根据本发明专利技术实施例的本发明专利技术实施例的瓦斯抽采钻孔智能监测装置，可通过抽采质量检测装置对钻孔的抽采效果进行实时监测，当瓦斯抽采效果不达标时，还可以通过封孔质量检测装置对封孔质量进行检测，以提高瓦斯抽采效率，保证瓦斯的抽采效果。

【技术实现步骤摘要】
瓦斯抽采钻孔智能监测装置及其使用方法
本专利技术涉及瓦斯抽采
，尤其涉及一种瓦斯抽采钻孔智能监测装置及其使用方法。
技术介绍
煤层瓦斯是一种易燃易爆性气体，在煤层开采过程中，瓦斯灾害不仅严重造成了的人身安全与财产损失，还制约了矿井的安全生产。近年来，随着煤炭开采技术的不断提升，开采强度及开采深度也随之增加，随之也出现了瓦斯灾害问题。尤其是近年来煤炭开采逐渐进入深部，煤炭开采面临着“三高一低”的技术难题，瓦斯灾害问题对矿井安全生产的威胁更加严重。因此，要消除瓦斯事故发生的根源，需要在煤层开采前对赋存与煤层内的瓦斯进行抽采。瓦斯抽采监测作为瓦斯抽采效果达标的一种重要评价手段，起到了重要的作用。在瓦斯抽采监测过程中，传统的监测方式仅仅是获取抽采管路中的平均值，对于煤层内部存在的瓦斯积聚现象并不能及时分辨，为后期的施工留下了安全隐患。除此之外，相关技术中，缺乏对瓦斯抽采钻孔的动态监控设备，基本上都需要人为采集数据，且操作流程繁琐，费时费力，不能满足现代智能化矿山生产的需求。因此，瓦斯抽采钻孔智能监测装置的研发尤为重要。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种瓦斯抽采钻孔智能监测装置及其使用方法，所述智能监测装置可以对抽采钻孔进行实时监测，从而保证抽采效果。根据本专利技术实施例的瓦斯抽采钻孔智能监测装置包括抽采管、抽采质量检测装置、封孔质量检测装置和控制阀，所述抽采管伸入钻孔内以抽取所述钻孔内的瓦斯，所述抽采质量检测装置包括数据线路集成器和多个传感器，所述多个传感器均设在所述抽采管上，所述多个传感器均与所述数据线路集成器相连，所述抽采质量检测装置用于检测所述抽采管内瓦斯的抽采效果，所述封孔质量检测装置用于根据所述抽采质量检测装置检测结果检测钻孔的封孔质量，所述控制阀设在所述抽采管上，且所述控制阀位于所述抽采质量检测装置远离所述钻孔的一侧，所述控制阀根据所述抽采质量检测装置和所述封孔质量检测装置的检测结果控制所述抽采管的通断。根据本专利技术实施例的本专利技术实施例的瓦斯抽采钻孔智能监测装置，可通过抽采质量检测装置对钻孔的抽采效果进行实时监测，当瓦斯抽采效果不达标时，还可以通过封孔质量检测装置对封孔质量进行检测，保证可以及时发现问题和解决问题，有效提高了瓦斯抽采效率，保证了瓦斯的抽采效果。在一些实施例中，所述多个传感器包括瓦斯流量传感器、瓦斯浓度传感器和负压传感器。在一些实施例中，所述封孔质量检测装置包括封堵件、第一孔段、进气管、排气管、示踪气体浓度传感器和便携式示踪气体检测仪，所述封堵件位于所述钻孔内以封堵所述钻孔的孔口，所述钻孔内设有用于封堵所述钻孔的封孔段，所述封孔段与所述封堵件间隔布置，所述第一孔段为所述封堵件与所述封孔段之间的部分，所述进气管穿过所述封堵件伸入所述第一孔段，以向所述第一孔段内注入示踪气体，所述进气管上设有进气管阀门，所述排气管穿过所述封堵件并伸入所述第一孔段，所述排气管上设有排气管阀门，所述示踪气体浓度传感器设在所述抽采管上且位于所述钻孔外，所述示踪气体浓度传感器与所述数据线路集成器相连，所述便携式示踪气体检测仪设在所述排气管位于所述钻孔外侧一端的管口处。在一些实施例中，所述钻孔为上行孔，所述进气管伸入所述第一孔段的一端与所述封堵件之间的距离为5cm，所述排气管伸入所述第一孔段的一端与所述封孔段之间的距离为5cm。在一些实施例中，所述钻孔为水平孔或下行孔，所述进气管伸入所述第一孔段的一端与所述封孔段之间的距离为5cm，所述排气管伸入所述第一孔段的一端与所述封堵件之间的距离为5cm。在一些实施例中，所述封堵件的材料为聚氨酯。根据本专利技术另一方面实施例的智能监测装置的使用方法包括：使用抽采质量检测装置对瓦斯抽采效果进行检测，如果检测到的瓦斯浓度和瓦斯流量均在在阈值内，且抽采负压达到阈值，则表示瓦斯抽采效果达标，继续抽采；如果瓦斯浓度不在阈值内，或者瓦斯流量不在阈值内，或者抽采负压达不到阈值，则表示瓦斯抽采效果不达标，停止抽采并使用封孔质量检测装置对钻孔封孔质量进行检测；如果所述钻孔的封孔质量出现问题，则停止瓦斯抽采对钻孔进行二次封孔或者关闭钻孔；如果所述钻孔的封孔质量未出现问题，则继续抽采，并对钻孔进行重点监测以对钻孔实施下一步措施。在一些实施例中，瓦斯浓度不在阈值内为瓦斯浓度在10天内连续下降至50％以下且10天之后瓦斯浓度不再上升并有继续下降的趋势；瓦斯流量不在阈值内为瓦斯流量在10天内连续下降至0.003m3/min以下且10天之后瓦斯流量不再上升并有继续下降的趋势；抽采负压达不到阈值为瓦斯抽采钻孔内的抽采负压在抽采过程中，其负压值偏离设计值的±5％以上并有持续的衰减变化。在一些实施例中，封孔质量检测方法包括：关闭控制阀，使用封堵件对瓦斯抽采钻孔的孔口进行封堵；在封堵件上分别插入进气管和排气管，打开进气管阀门和排气管阀门，通过所述进气管向所述钻孔的第一孔段内注入示踪气体，直至便携式示踪气体检测仪检测到所述排气管排出示踪气体，关闭进气管阀门和排气管阀门；打开控制阀，使用抽采管进行瓦斯抽采，并使用示踪气体浓度传感器对抽出的气体进行检测，如果检测出示踪气体且示踪气体浓度在阈值内，则判定所述钻孔的封孔质量出现问题，如果未检测出示踪气体，则判定所述钻孔的封孔质量未出现问题。在一些实施例中，示踪气体浓度在阈值内为所述控制阀打开后的60小时内，所述示踪气体浓度传感器在一段时间内能持续检测出示踪气体，且示踪气体的浓度不小于300ppm。附图说明图1是根据本专利技术实施例的瓦斯抽采钻孔智能监测装置的示意图；图2是根据本专利技术实施例的封孔装置的示意图。附图标记：钻孔1，第一孔段11，第二孔段12，抽采管2，封孔段3，抽采质量检测装置4，数据线路集成器41，瓦斯流量传感器42，瓦斯浓度传感器44，负压传感器44，封孔质量检测装置5，封堵件51，进气管52，进气管阀门521，排气管53，排气管阀门531，示踪气体浓度传感器54，控制阀6。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。如图1和图2所示，根据本专利技术实施例的瓦斯抽采钻孔智能监测装置包括抽采管2、抽采质量检测装置4、封孔质量检测装置5和控制阀6。其中，抽采管2伸入钻孔1内以用于抽采钻孔1内的瓦斯。抽采质量检测装置4设在抽采管2上，抽采质量检测装置4用于检测抽采管2内瓦斯的抽采效果，并且可以实时监测。具体地，抽采质量检测装置4包括数据线路集成器41和多个传感器，多个传感器均设在抽采管2上，多个传感器用于对瓦斯的抽采效果进行检测，且多个传感器均与数据线路集成器41相连，传感器将采集到的数据通过数据线路集成器41传递至外界并进行储存，数据更加直观，工作人员根据采集到的数据对抽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种瓦斯抽采钻孔智能监测装置，其特征在于，包括：/n抽采管，所述抽采管伸入钻孔内以抽取所述钻孔内的瓦斯；/n抽采质量检测装置，所述抽采质量检测装置包括数据线路集成器和多个传感器，所述多个传感器均设在所述抽采管上，所述多个传感器均与所述数据线路集成器相连，所述抽采质量检测装置用于检测所述抽采管内瓦斯的抽采效果；/n封孔质量检测装置，所述封孔质量检测装置用于根据所述抽采质量检测装置检测结果检测钻孔的封孔质量；/n控制阀，所述控制阀设在所述抽采管上，且所述控制阀位于所述抽采质量检测装置远离所述钻孔的一侧，所述控制阀根据所述抽采质量检测装置和所述封孔质量检测装置的检测结果控制所述抽采管的通断。/n

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯抽采钻孔智能监测装置，其特征在于，包括：
抽采管，所述抽采管伸入钻孔内以抽取所述钻孔内的瓦斯；
抽采质量检测装置，所述抽采质量检测装置包括数据线路集成器和多个传感器，所述多个传感器均设在所述抽采管上，所述多个传感器均与所述数据线路集成器相连，所述抽采质量检测装置用于检测所述抽采管内瓦斯的抽采效果；
封孔质量检测装置，所述封孔质量检测装置用于根据所述抽采质量检测装置检测结果检测钻孔的封孔质量；
控制阀，所述控制阀设在所述抽采管上，且所述控制阀位于所述抽采质量检测装置远离所述钻孔的一侧，所述控制阀根据所述抽采质量检测装置和所述封孔质量检测装置的检测结果控制所述抽采管的通断。


2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采钻孔智能监测装置，其特征在于，所述多个传感器包括瓦斯流量传感器、瓦斯浓度传感器和负压传感器。


3.根据权利要求1所述的瓦斯抽采钻孔智能监测装置，其特征在于，所述封孔质量检测装置包括：
封堵件，所述封堵件位于所述钻孔内以封堵所述钻孔的孔口；
第一孔段，所述钻孔内设有用于封堵所述钻孔的封孔段，所述封孔段与所述封堵件间隔布置，所述第一孔段为所述封堵件与所述封孔段之间的部分；
进气管，所述进气管穿过所述封堵件伸入所述第一孔段，以向所述第一孔段内注入示踪气体，所述进气管上设有进气管阀门；
排气管，所述排气管穿过所述封堵件并伸入所述第一孔段，所述排气管上设有排气管阀门；
示踪气体浓度传感器，所述示踪气体浓度传感器设在所述抽采管上且位于所述钻孔外，所述示踪气体浓度传感器与所述数据线路集成器相连；
便携式示踪气体检测仪，所述便携式示踪气体检测仪设在所述排气管位于所述钻孔外侧一端的管口处。


4.根据权利要求3所述的瓦斯抽采钻孔智能监测装置，其特征在于，所述钻孔为上行孔，所述进气管伸入所述第一孔段的一端与所述封堵件之间的距离为5cm，所述排气管伸入所述第一孔段的一端与所述封孔段之间的距离为5cm。


5.根据权利要求3所述的瓦斯抽采钻孔智能监测装置，其特征在于，所述钻孔为水平孔或下行孔，所述进气管伸入所述第一孔段的一端与所述封孔段之间的距离为5cm，所述排气管伸入所述第一孔段的一端与所述封堵件之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐庆杰，贾新雷，王安虎，孙立峰，刘英杰，程会锋，李金洋，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11