煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置的制作方法

本技术涉及煤矿井下瓦斯抽采参数测试装置，具体而言，涉及一种煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置。

背景技术：

1、瓦斯是煤矿重大灾害和安全隐患之一，煤矿开采过程中的瓦斯防治是保障煤矿安全生产的重中之重。目前大部分矿井煤层瓦斯治理采用顺煤层或穿煤层钻孔预抽煤层瓦斯的方法，由于煤层的非均质性以及钻孔施工过程中岩层煤层交替分布，对于单个钻孔全孔段抽采负压的分布以及钻孔施工后钻孔周边裂隙通道的形成等相关研究至关重要，能够进一步优化抽采钻孔分布以及合理确定不同钻孔抽采负压实现精确指导矿井煤层瓦斯抽采，实现全矿井智能抽采。

2、在相关技术中，通过在钻孔孔口位置设置抽采参数测试件，以检测单孔瓦斯抽采参数。

3、但是，随着钻孔深度增加，钻孔摩擦阻力增大，同时不同孔段钻孔裂隙发育不同等，钻孔抽采负压逐渐减小，瓦斯阻力增大。因此，仅在孔口观测难以精确确定钻孔抽采负压等参数。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，以解决相关技术中的难以精确确定钻孔抽采负压参数的问题。

2、本实用新型提供了一种煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置包括：抽采管路；密封充气囊，密封充气囊为环形或筒形结构，密封充气囊套设在抽采管路的外侧壁上；测试组件，包括测试杆和测试导头，测试杆可移动地穿设于抽采管路，测试导头设置在测试杆的前端，测试导头设置有抽采参数测试件和裂隙分布扫描件。

3、进一步地，抽采参数测试件包括导气通道和两个压差传感器，导气通道沿测试杆的长度方向延伸，导气通道为两端开口的直管结构，两个压差传感器分别设置在导气通道的两端。

4、进一步地，抽采参数测试件还包括：流量传感器，流量传感器与导气通道相连通；和/或，浓度传感器，浓度传感器与导气通道相连通。

5、进一步地，裂隙分布扫描件包括扫描雷达，扫描雷达设置在测试导头的前端。

6、进一步地，裂隙分布扫描件还包括环视扫描摄像头，环视扫描摄像头设置在测试导头的前端。

7、进一步地，煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置还包括测试控制件以及与测试控制件信号连接的压力传感器，压力传感器设置在密封充气囊内。

8、进一步地，煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置还包括：充气泵；连通管路，连通管路的两端分别与充气泵和密封充气囊相连通；注气阀门，设置在连通管路上，充气泵和注气阀门均与测试控制件信号连接，测试控制件根据压力传感器控制充气泵和注气阀门工作。

9、进一步地，抽采参数测试件和裂隙分布扫描件均与测试控制件信号连接。

10、进一步地，测试组件还包括驱动件和行走轮，驱动件设置在测试导头上，测试杆和测试导头均设置有行走轮，驱动件与行走轮驱动连接以驱动行走轮转动。

11、进一步地，抽采管路的后端设置有抽采阀门，测试杆通过抽采阀门穿入抽采管路内。

12、应用本实用新型的技术方案，该煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置包括抽采管路、密封充气囊以及测试组件。通过将环形或筒形结构的密封充气囊套设在抽采管路的外侧壁上，能够利用密封充气囊密封抽采管路与钻孔壁之间的间隙，使得钻孔位于密封充气囊的前部的部分形成相对密封的腔室。由于测试杆可移动地穿设于抽采管路，且测试导头设置在测试杆的前端，能够利用测试导头上设置的抽采参数测试件检测抽采参数，能够利用测试导头上设置的裂隙分布扫描件检测裂隙分布情况。采用上述结构，相比于仅在孔口观测的方式，利用密封充气囊进行密封，并利用测试导头带动抽采参数测试件和裂隙分布扫描件移动，能够精确确定钻孔抽采负压参数。

技术特征：

1.一种煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置包括：

2.根据权利要求1所述的煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述抽采参数测试件(33)包括导气通道(331)和两个压差传感器(332)，所述导气通道(331)沿所述测试杆(31)的长度方向延伸，所述导气通道(331)为两端开口的直管结构，两个所述压差传感器(332)分别设置在所述导气通道(331)的两端。

3.根据权利要求2所述的煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述抽采参数测试件(33)还包括：

4.根据权利要求1所述的煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述裂隙分布扫描件(34)包括扫描雷达(341)，所述扫描雷达(341)设置在所述测试导头(32)的前端。

5.根据权利要求4所述的煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述裂隙分布扫描件(34)还包括环视扫描摄像头(342)，所述环视扫描摄像头(342)设置在所述测试导头(32)的前端。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置还包括测试控制件(40)以及与所述测试控制件(40)信号连接的压力传感器(50)，所述压力传感器(50)设置在所述密封充气囊(20)内。

7.根据权利要求6所述的煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置还包括：

8.根据权利要求6所述的煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述抽采参数测试件(33)和所述裂隙分布扫描件(34)均与所述测试控制件(40)信号连接。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述测试组件(30)还包括驱动件(35)和行走轮(36)，所述驱动件(35)设置在所述测试导头(32)上，所述测试杆(31)和所述测试导头(32)均设置有所述行走轮(36)，所述驱动件(35)与所述行走轮(36)驱动连接以驱动所述行走轮(36)转动。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，其特征在于，所述抽采管路(10)的后端设置有抽采阀门(11)，所述测试杆(31)通过所述抽采阀门(11)穿入所述抽采管路(10)内。

技术总结本技术提供了一种煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置，该煤储层抽采负压及裂隙分布测试装置包括：抽采管路；密封充气囊，密封充气囊为环形或筒形结构，密封充气囊套设在抽采管路的外侧壁上；测试组件，包括测试杆和测试导头，测试杆可移动地穿设于抽采管路，测试导头设置在测试杆的前端，测试导头设置有抽采参数测试件和裂隙分布扫描件。通过本申请提供的技术方案，能够解决相关技术中的难以精确确定钻孔抽采负压参数的问题。技术研发人员：左翀昊,张映奎,王伟,徐腾飞,万建强,孙正强,李志恒,杨雷磊,聂海洋,朱正力,向衍斌,冉庆雷,何铖茂受保护的技术使用者：国家能源集团乌海能源有限责任公司技术研发日：20231113技术公布日：2024/6/26