一種智能檢測瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì)量的系統(tǒng)及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種檢測鉆孔質(zhì)量的系統(tǒng)，具體是一種智能檢測瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì) 量的系統(tǒng)，屬于鉆孔質(zhì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤層瓦斯抽采是防治煤與瓦斯突出的主要技術(shù)措施之一，在國內(nèi)外礦井中得到了 廣泛的應(yīng)用，通過施工鉆孔抽采煤層瓦斯是煤礦治理瓦斯災(zāi)害的重要手段，而抽采鉆孔的 封孔質(zhì)量是影響抽采效率的重要因素之一。煤層抽采鉆孔的封孔質(zhì)量大多根據(jù)瓦斯抽采過 程中抽采瓦斯?jié)舛葋砼袛?，運(yùn)個(gè)判定時(shí)間約為15天到30天左右，且判定方式較為被動(dòng)。若 判定封孔質(zhì)量差就需要重新封孔，既影響煤炭企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)度與經(jīng)濟(jì)效益，還對安全生產(chǎn) 產(chǎn)生威脅。目前，對檢測瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì)量的?？谘芯肯鄬^少，提出的一些檢測瓦斯 抽采鉆孔封孔質(zhì)量的方法，多依靠人工讀數(shù)，判別指標(biāo)過于單一，缺乏科學(xué)的判別模型和精 確的智能分析系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中難W大規(guī)模推廣。
[000引中國發(fā)明專利2012年9月19號公開了一種公開號為CN102680187A的"一種檢 驗(yàn)瓦斯抽采鉆孔密封質(zhì)量的方法及設(shè)備"，提出了利用煤礦井下壓風(fēng)充入鉆孔，通過人為觀 測壓力變化來檢測鉆孔密封性，然而漏氣指標(biāo)僅僅依靠壓力，沒有考慮鉆孔流量；中國發(fā)明 專利2013年01月30號公開了一種公開號為CN102900428A的"煤層瓦斯抽采鉆孔密封質(zhì) 量和漏氣位置的檢測方法"，提出了利用探測管伸入鉆孔，通過鉆孔內(nèi)不同位置瓦斯?jié)舛取?抽采負(fù)壓等判斷鉆孔密封質(zhì)量，該方法操作復(fù)雜，且須在鉆孔負(fù)壓抽采條件下檢測，較為被 動(dòng)；同時(shí)，兩者都缺乏合理的智能漏氣判別模型，不能科學(xué)有針對性地判別鉆孔整個(gè)抽采周 期（尤其是抽采初期和抽采后期）的漏氣情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種智能檢測瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì)量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)操作簡 單、移動(dòng)方便、能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)檢測所需數(shù)據(jù)，無需依靠煤礦井下風(fēng)源，能在較短的時(shí)間內(nèi)就 可W智能檢測及顯示出瓦斯抽采鉆孔封孔的質(zhì)量，高效快捷。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種智能檢測瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì)量的系統(tǒng)，包 括管路，管路的左端與充氣累連通，管路的中部由左到右依次設(shè)置有控制閥、第一氣體流量 傳感器、氣體壓力傳感器，管路的右端與已密封的瓦斯抽采鉆孔中的抽采管相連，充氣累、 第一氣體流量傳感器、氣體壓力傳感器經(jīng)連接線與智能控制器相連，智能控制器與顯示器 相連；鉆孔的前端設(shè)有封孔段，在封孔段右側(cè)的抽采管的外壁上設(shè)置有第二氣體流量傳感 器，第二氣體流量傳感器通過連接線與智能控制器連接。
[0006] 進(jìn)一步，還包括快速接線頭，與第二氣體流量傳感器相連的連接線穿出抽采管與 所述快速接線頭的一端連接，快速接線頭的另一端通過連接線與智能控制器連接。
[0007] -種智能檢測瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì)量的檢測方法，包括W下步驟：
[0008] ①關(guān)閉控制閥，設(shè)置充氣累的出口壓力為P。；
[0009] ②打開控制閥，W出口壓力p。向鉆孔充入氣體，充氣時(shí)間為T;
[0010] ③封孔質(zhì)量智能識(shí)別函數(shù)根據(jù)流量變化情況對封孔質(zhì)量進(jìn)行初始判斷：若T時(shí)間 后，第一氣體流量傳感器處的流量Q>Q。，判定鉆孔封孔質(zhì)量為差，并于顯示器上顯示，結(jié)束 判定，智能控制器控制充氣累反轉(zhuǎn)，抽出氣體，卸下系統(tǒng)；
[0011] ④如果充氣T時(shí)間后，隨著時(shí)間的推移第一氣體流量傳感器處的流量Q<Q。，關(guān)閉 控制閥，觀察氣體壓力傳感器處壓力的情況：
[0012] 智能控制器根據(jù)氣體壓力傳感器處監(jiān)測到的壓力，與關(guān)閉控制閥后氣體壓力傳感 器初始壓力Pi對比，對封孔質(zhì)量進(jìn)行二次判斷：氣體壓力傳感器處壓力P> 90%P1，則判定 封孔質(zhì)量為優(yōu)；壓力50%Pi《P《90%P1，則判定封孔質(zhì)量為良；壓力P《50%Pi，則判 定封孔質(zhì)量為差；并于顯示器上顯示，結(jié)束判定，智能控制器控制充氣累反轉(zhuǎn)，抽出氣體，卸 下系統(tǒng)。
[0013] 還包括后期檢測，鉆孔抽采T2后，T2〉30d，系統(tǒng)經(jīng)快速接線頭與鉆孔內(nèi)抽采管外壁 的第二氣體流量傳感器相連，智能控制器分析第二氣體流量傳感器的讀數(shù)〇2與第二氣體流 量傳感器的初始讀數(shù)Qi，若符合Q2> 10%Qi，則認(rèn)為鉆孔密封質(zhì)量為差；否則，認(rèn)為鉆孔密 封質(zhì)量為優(yōu)，并于顯示器上顯示，結(jié)束判定，卸下系統(tǒng)。
[0014] 所述的封孔質(zhì)量智能識(shí)別模型為：
[0015]
::璋叛 ,?:玄、一 ::瞧 鬟 藏 藉
[0016] 式中：T--系統(tǒng)工作間，min;
[0017] Q一一氣體流量傳感器I流量，mVh;
[001引 Q。一一根據(jù)鉆孔體積設(shè)置的判別流量，mVh;
[001引 Ti--關(guān)閉控制閥后鉆孔內(nèi)保壓時(shí)間，min;
[0020] P一一氣體壓力傳感器讀數(shù)，Mpa;
[0021] Pi-一關(guān)閉控制閥后氣體壓力傳感器初始讀數(shù)，Mpa;
[0022] T2--鉆孔抽采時(shí)間，d;
[0023] Qi--第二氣體流量傳感器II的初始讀數(shù)，m3A;
[0024] Q2--第二氣體流量傳感器II讀數(shù)，mVh;
[00巧]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用系統(tǒng)自帶的供氣裝置，能便捷地為系統(tǒng)提供風(fēng)源，通 過氣體流量傳感器與氣體壓力傳感器能夠?qū)崟r(shí)檢測系統(tǒng)的流量與壓力，快速而準(zhǔn)確，智能 處理系統(tǒng)根據(jù)封孔質(zhì)量識(shí)別模型對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行判定，并在顯示器上顯示結(jié)果，可W避免 因人工操作不準(zhǔn)確帶來的誤差。通過使鉆孔內(nèi)設(shè)有氣體流量傳感器II，能在抽采一段時(shí)間 后，只通過氣體流量傳感器II和獨(dú)立顯示器就可W直觀而快速地判斷出密封質(zhì)量的好壞。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的工作示意圖。
[0027] 圖中：1、充氣累，2、管路，3、控制閥，4、第一氣體流量傳感器，5、氣體壓力傳感器， 6、智能控制器，7、顯示器，8、連接線，9、快速接線頭，10、第二氣體流量傳感器，11、封孔段， 12、抽采管，13、鉆孔。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0029] 如圖1所示，一種智能檢測瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì)量的系統(tǒng)，包括管路2,管路2的左 端與充氣累1連通，管路2的中部由左到右依次設(shè)置有控制閥3、第一氣體流量傳感器4、氣 體壓力傳感器5,管路2的右端與已密封的瓦斯抽采鉆孔13中的抽采管12相連，充氣累1、 第一氣體流量傳感器4、氣體壓力傳感器5經(jīng)連接線8與智能控制器6相連，智能控制器6 與顯示器7相連；鉆孔13的前端設(shè)有封孔段11，在封孔段11右側(cè)的抽采管12的外壁上設(shè) 置有第二氣體流量傳感器10,第二氣體流量傳感器10通過連接線8與智能控制器6連接。
[0030] 還包括快速接線頭9,與第二氣體流量傳感器10相連的連接線穿出抽采管12與所 述快速接線頭9的一端連接，快速接線頭9的另一端通過連接線8與智能控制器6連接，快 速接線頭9的設(shè)置能方便顯示器7與第二氣體流量傳感器10的安裝與拆卸。
[0031] 一種智能檢測瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì)量的檢測方法，其特征在于，包括W下步驟：
[0032] ①關(guān)閉控制閥3,設(shè)置充氣累1的出口壓力為P。；
[0033] ②打開控制閥3,W出口壓力P。向鉆孔13充入氣體，充氣時(shí)間為T;
[0034] ③封孔質(zhì)量智能識(shí)別函數(shù)根據(jù)流量變化情況對封孔質(zhì)量進(jìn)行初始判斷：若T時(shí)間 后，第一氣體流量傳感器4處的流量Q>Q。，判定鉆孔封孔質(zhì)量為差，并于顯示器7上顯示， 結(jié)束判定，智能控制器6控制充氣累反轉(zhuǎn)，抽出氣體，卸下系統(tǒng)；
[0035] ④如果充氣T時(shí)間后，隨著時(shí)間的推移第一氣體流量傳感器4處的流量Q<Q。，關(guān) 閉控制閥3,觀察氣體壓力傳感器5處壓力的變化情況：
[0036] 智能控制器6根據(jù)氣體壓力傳感器5處監(jiān)測到的壓力，與關(guān)閉控制閥3后氣體壓 力傳感器5初始壓力Pi對