一种深部煤层气开采气压安全监测装置的制作方法

本发明涉及一种煤层气开采，具体是一种深部煤层气开采气压安全监测装置。

背景技术：

1、在深部煤层气开采过程中，气压的监测对于安全生产至关重要。然而，目前的煤层气开采气压监测装置存在一些不足之处，限制了其准确性和适用性。由于煤层气开采往往在地下进行，周围环境可能存在复杂的地质构造和水文条件，这些因素会对气压的变化产生影响，并可能干扰监测装置的准确性。且现在深部煤层气开采中，不同深度的煤层气压力可能存在差异，然而，现有的装置往往只能监测整个煤层气抽采区域的平均气压，而深部的煤层间隙的气压与浅部的气压往往相差较大。这导致在制定安全控制措施时缺乏准确的参考依据，增加了事故的风险。

2、综上所述，现有的深部煤层气开采气压安全监测装置存在容易受外界环境干扰、不能监测不同范围气压等问题。因此，有必要提供一种深部煤层气开采气压安全监测装置，提高气压监测的准确性和可靠性，同时实现对不同深度煤层气压力变化的精确监测，并确保井筒的良好密封性能，为深部煤层气开采的安全控制提供更可靠的技术支持。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种深部煤层气开采气压安全监测装置，包括壳体、抽采管、连接法兰，所述壳体套在抽采管外，多个所述壳体上下各通过连接法兰与多段抽采管固定，所述壳体下方固定有镂空的支架，所述支架与壳体底部间设有橡胶圈，所述壳体上方设有连通到抽采管内的气压传感器。

2、进一步的，作为优选，所述壳体内可滑动地设有膨胀套，所述膨胀套能够将壳体与抽采管间的间隙分隔为密闭的上腔体和下腔体，且所述膨胀套下端固定有直径向下减小的锥形的导向锥，所述导向锥的外壁嵌入到橡胶圈与抽采管的间隙间。

3、进一步的，作为优选，所述抽采管对应上腔体和下腔体的位置分别开设有上外孔和下外孔，所述抽采管在壳体内位置内壁可滑动地设有活动套，所述活动套对应上腔体和下腔体的位置分别开设有上内孔和下内孔。

4、进一步的，作为优选，所述活动套的上端固定有活动环，所述活动环下方一定距离处的壳体内固定有电磁环，所述活动环与电磁环间设有弹簧。

5、进一步的，作为优选，所述壳体侧壁对应上腔体和下腔体的位置分别设有上平衡孔和下平衡孔，所述上平衡孔和下平衡孔分别连通到上腔体和下腔体中。

6、进一步的，作为优选，所述壳体内对应上平衡孔和下平衡孔的位置可滑动地嵌入有竖直的活动杆，所述活动杆一端固定到活动环中，且当上外孔与上内孔对齐时，活动杆将上平衡孔封闭，下外孔与下内孔对齐时，活动杆将下平衡孔封闭。

7、进一步的，作为优选，所述上腔体和下腔体外壁中部开设有一圈凹槽，凹槽处开设有贯通到对应的上腔体或下腔体内的通孔。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

9、提供精确的煤层气压监测：该装置通过多个壳体和抽采管的连接，以及气压传感器的安装，能够对每个段深度的煤层气抽采区域进行独立监测，这样可以更准确地了解不同深度的气压变化情况，提供精确的煤层气开采数据和安全控制依据，可以防止煤层气泄漏和外界环境的干扰，能够提高煤层气开采的安全性，及时掌握煤层气压力的变化情况，有助于预防和控制煤层气的突出和喷出等危险情况，为安全生产提供重要依据。

10、灵活调节抽采管与腔体的连通：通过活动套和活动杆的设计，可以控制抽采管与上腔体或下腔体的连通状态。这样可以根据需要调节上下腔体的空间大小，通过抽采管内的负压作用推动导向锥的移动，实现对橡胶圈的变化提供动力，确保橡胶圈能够承受较大的压力。

技术特征：

1.一种深部煤层气开采气压安全监测装置，包括壳体(1)、抽采管(2)、连接法兰(3)，其特征在于，所述壳体(1)套在抽采管(2)外，多个所述壳体(1)上下各通过连接法兰(3)与多段抽采管(2)固定，所述壳体(1)下方固定有镂空的支架(6)，所述支架(6)与壳体(1)底部间设有橡胶圈(4)，所述壳体(1)上方设有连通到抽采管(2)内的气压传感器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种深部煤层气开采气压安全监测装置，其特征在于，所述壳体(1)内可滑动地设有膨胀套(7)，所述膨胀套(7)能够将壳体(1)与抽采管(2)间的间隙分隔为密闭的上腔体(71)和下腔体(72)，且所述膨胀套(7)下端固定有直径向下减小的锥形的导向锥(8)，所述导向锥(8)的外壁嵌入到橡胶圈(4)与抽采管(2)的间隙间。

3.根据权利要求2所述的一种深部煤层气开采气压安全监测装置，其特征在于，所述抽采管(2)对应上腔体(71)和下腔体(72)的位置分别开设有上外孔(21)和下外孔(22)，所述抽采管(2)在壳体(1)内位置内壁可滑动地设有活动套(9)，所述活动套(9)对应上腔体(71)和下腔体(72)的位置分别开设有上内孔(91)和下内孔(92)。

4.根据权利要求3所述的一种深部煤层气开采气压安全监测装置，其特征在于，所述活动套(9)的上端固定有活动环(10)，所述活动环(10)下方一定距离处的壳体(1)内固定有电磁环(11)，所述活动环(10)与电磁环(11)间设有弹簧(12)。

5.根据权利要求4所述的一种深部煤层气开采气压安全监测装置，其特征在于，所述壳体(1)侧壁对应上腔体(71)和下腔体(72)的位置分别设有上平衡孔(13)和下平衡孔(14)，所述上平衡孔(13)和下平衡孔(14)分别连通到上腔体(71)和下腔体(72)中。

6.根据权利要求5所述的一种深部煤层气开采气压安全监测装置，其特征在于，所述壳体(1)内对应上平衡孔(13)和下平衡孔(14)的位置可滑动地嵌入有竖直的活动杆(15)，所述活动杆(15)一端固定到活动环(10)中，且当上外孔(21)与上内孔(91)对齐时，活动杆(15)将上平衡孔(13)封闭，下外孔(22)与下内孔(92)对齐时，活动杆(15)将下平衡孔(14)封闭。

7.根据权利要求6所述的一种深部煤层气开采气压安全监测装置，其特征在于，所述上腔体(71)和下腔体(72)外壁中部开设有一圈凹槽(73)，凹槽(73)处开设有贯通到对应的上腔体(71)或下腔体(72)内的通孔(74)。

技术总结本发明公开了一种深部煤层气开采气压安全监测装置，包括壳体、抽采管、连接法兰，所述壳体套在抽采管外，多个所述壳体上下各通过连接法兰与多段抽采管固定，所述壳体下方固定有镂空的支架，所述支架与壳体底部间设有橡胶圈，所述壳体上方设有连通到抽采管内的气压传感器。与现有技术相比，本发明可以实现对不同深度煤层气压变化情况的准确监测，提供更精确的煤层气开采数据和安全控制依据。技术研发人员：崔义,井庆贺,李寿君,陶树,李德军,郭洁,闫寿庆,焦扬,邹迪,陈世达,张彬,马卓远,付鑫宇,文艺洁受保护的技术使用者：扎赉诺尔煤业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15