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1、(10)授权公告号 CN 203081502 U(45)授权公告日 2013.07.24CN203081502U*CN203081502U*(21)申请号 201220724236.6(22)申请日 2012.12.25E21F 16/00(2006.01)G01L 11/00(2006.01)(73)专利权人淮南矿业（集团）有限责任公司地址 232001 安徽省淮南市田家庵区洞山中路1号(72)发明人张安福 刘林 朱学全 马玉龙张世伟 秦超(74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205代理人张红(54) 实用新型名称煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置(57) 摘要本实用新。
2、型提供一种煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置，具体包括：气水分离桶、测压装置和内浮桶。通过在气水分离桶内部设置内浮桶，当气水分离桶中水的浮力小于等于内浮桶的重力与气水分离桶中的气体压力之和时，内浮桶封闭气水分离桶底部的排水口，当气水分离桶中水的浮力大于内浮桶的重力与气水分离桶中的气体压力之和时，打开排水口，将气水分离桶中的水排出，利用设置在气水分离桶上端面的测压装置测量高正压状态的瓦斯压力。本实用新型提供的煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置不仅可以将气水分离开，快速准确地测量瓦斯压力，还可以实现自动排水功能。(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书1页 。
3、说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书4页 附图2页(10)授权公告号 CN 203081502 UCN 203081502 U1/1页21.一种煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置，其特征在于，包括：气水分离桶、测压装置和内浮桶，所述气水分离桶的下端面设有排水口，所述测压装置设置在所述气水分离桶的上端面上，所述内浮桶设置在所述气水分离桶的内部；所述测压装置，用于向所述气水分离桶内送入气水混合物并测量压力；所述气水分离桶，用于容纳所述气水混合物；所述内浮桶，用于在所述气水分离桶中水的浮力小于等于所述内浮桶的重力与所述气水分离桶中的气体。
4、压力之和时，封闭所述排水口，在所述气水分离桶中水的浮力大于所述内浮桶的重力与所述气水分离桶中的气体压力之和时，打开所述排水口。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气水分离桶为圆形桶或矩形桶，所述内浮桶的形状与所述气水分离桶的形状相同。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测压装置包括测压四通、测压压力表、测压闸阀、气压补偿装置和补偿闸阀，所述测压四通的第一端通过管路与测压钻孔中的封孔管连接，所述测压闸阀设置在该端的管路上，所述测压四通的第二端通过管路与气水分离桶上开设的测压孔连接，所述测压四通的第三端连接测压压力表，所述测压四通的第四端通过管路与所述气压补偿装置连接，所述补偿。
5、闸阀设置在该端的管路上。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述测压压力表位于所述测压装置的最高位置。5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，还包括用于测量气水分离桶中液态水高度的水位计量装置。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述水位计量装置为通过管路与气水分离桶侧壁上开设的水位孔连接的水位计。权 利 要 求 书CN 203081502 U1/4页3煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置技术领域0001 本实用新型涉及煤岩层测压技术，尤其涉及一种煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置。背景技术0002 煤矿瓦斯是威胁煤矿安全生产的重要因素之一，为了保证煤矿的安全生产，。
6、需要预先测定煤岩层中的瓦斯压力。现有技术中，可通过在煤岩层中打钻、封孔，安装压力表来测量煤矿井下煤岩层中瓦斯压力，由于煤岩层和岩层中不仅含有具有一定压力的瓦斯，还含有压力水，压力水会影响所测瓦斯压力值，使测得的瓦斯压力不能反映真实的煤岩层瓦斯压力，给安全生产带来很大隐患。0003 现有技术中，通过安装气水分离装置可以将气水分离开，但是现有气水分离装置都需要人工排放水，如果不能及时的将水排放出去，也会影响瓦斯压力的测量，给瓦斯压力检测带来很大的不便。实用新型内容0004 本实用新型提供一种煤岩层高正压气水分离自动排水装置，用于克服现有技术的不足，能够实现自动排放水及快速测压功能。0005 本实用。
7、新型提供的煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置，主要包括：气水分离桶、测压装置和内浮桶，所述气水分离桶的下端面设有排水口，所述测压装置设置在所述气水分离桶的上端面上，所述内浮桶设置在所述气水分离桶的内部；0006 所述测压装置，用于向所述气水分离桶内送入气水混合物并测量压力；0007 所述气水分离桶，用于容纳所述气水混合物；0008 所述内浮桶，用于在所述气水分离桶中水的浮力小于等于所述内浮桶的重力与所述气水分离桶中的气体压力之和时，封闭所述排水口，在所述气水分离桶中水的浮力大于所述内浮桶的重力与所述气水分离桶中的气体压力之和时，打开所述排水口。0009 优选地，所述气水分离桶为圆形桶或矩形桶。
8、，所述内浮桶的形状与所述气水分离桶的形状相同。0010 具体地，所述测压装置包括测压四通、测压压力表、测压闸阀、气压补偿装置和补偿闸阀，所述测压四通的第一端通过管路与测压钻孔中的封孔管连接，所述测压闸阀设置在该端的管路上，所述测压四通的第二端通过管路与气水分离桶上开设的测压孔连接，所述测压四通的第三端连接测压压力表，所述测压四通的第四端通过管路与所述气压补偿装置连接，所述补偿闸阀设置在该端的管路上。0011 优选地，所述测压压力表位于所述测压装置的最高位置。0012 进一步地，本实用新型提供的煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置还包括用于测量气水分离桶中液态水高度的水位计量装置。0013 具体。
9、地，所述水位计量装置为通过管路与气水分离桶侧壁上开设的水位孔连接的说 明 书CN 203081502 U2/4页4水位计。0014 本实用新型提供的煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置，通过在气水分离桶内部设置内浮桶，当气水分离桶中水的浮力小于等于内浮桶的重力与气水分离桶中的气体压力之和时，内浮桶封闭气水分离桶底部的排水口，当气水分离桶中水的浮力大于内浮桶的重力与气水分离桶中的气体压力之和时，打开排水口，将气水分离桶中的水排出，利用设置在气水分离桶上端面的测压装置测量高正压状态的瓦斯压力。因此，本实用新型提供的煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置不仅可以将气水分离开，快速准确的测量瓦斯压力，还。
10、可以实现自动排水功能。附图说明0015 图1为本实用新型煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置的结构示意图；0016 图2为图1中测压装置的结构示意图；0017 图3为本实用新型煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置的整体结构示意图。0018 附图标记说明：0019 1：气水分离桶； 2：测压装置； 3：内浮桶；0020 11：排水口； 12：水位计； 21：测压压力表；0021 22：测压四通； 23：补偿装置； 24：补偿闸阀；0022 25：测压闸阀； 5：封孔管。具体实施方式0023 下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。0024 图1为本实用新型煤岩层高正压气水分离自动排水测。
11、压装置的结构示意图，图2为图1中测压装置的结构示意图，图3为本实用新型煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置的整体结构示意图。如图1至图3所示，本实用新型提供的煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置的主体结构包括：气水分离桶1、测压装置2和内浮桶3。气水分离桶1的下端面设有排水口11，测压装置2设置在气水分离桶1的上端面上，内浮桶3设置在气水分离桶1的内部。具体地，测压装置2设置在气水分离桶1的上端面上，用于向气水分离桶1内送入气水混合物并测量压力；气水分离桶1用于容纳气水混合物；内浮桶3用于在气水分离桶中1水的浮力小于等于内浮桶3的重力与气水分离桶1中的气体压力之和时，封闭排水口11，在气水分离。
12、桶1中水的浮力大于内浮桶3的重力与气水分离桶1中的气体压力之和时，打开排水口11，通过排水口11将气水分离桶1中的水排出。0025 优选地，气水分离桶1为圆形桶或矩形桶，内浮桶3的形状与气水分离桶1的形状相同。气水分离桶1和内浮桶3的高度可以根据钻孔内气体预计压力值来确定。0026 本实施例中，测压装置2具体包括测压四通22、测压压力表21、测压闸阀25、气压补偿装置23和补偿闸阀24。测压四通22的第一端通过管路与测压钻孔中的封孔管5连接，测压闸阀25设置在该端的管路上，测压四通22的第二端通过管路与气水分离桶1上开设的测压孔连接，测压四通22的第三端连接测压压力表21，测压四通22的第四端。
13、通过管路与气压补偿装置23连接，补偿闸阀24设置在该端的管路上。通过测压装置2可以测量煤岩层中的瓦斯压力。说 明 书CN 203081502 U3/4页50027 进一步地，本实施例的测压装置还可以包括水位计量装置，设置在气水分离桶1的侧部，用于测量气水分离桶1中液态水的高度。具体地，本实用新型中水位计量装置为耐高压水位计12，水位计12通过管路与气水分离桶1侧壁上开设的水位孔连接，可方便地了解气水分离桶1中的水位。本实施例中，水位孔开设在气水分离桶1的侧壁上。0028 下面通过本实施例的工作过程进一步说明本实施例煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置的技术方案。0029 开始测压时，首先将测压。
14、装置2中的测压闸阀25打开，补偿闸阀24关闭，测压钻孔中具有一定压力的气水混合物经由封孔管5和测压装置2中的测压四通22进入气水分离桶1内。由于气与水的物理特性，进入气水分离桶1内的气水混合物将自动分离，液态水存留在气水分离桶1的底部或下部，气体聚集在气水分离桶1的顶部或上部，位于液态水之上。测压初期，气水分离桶1中的水位较低，由于气水分离桶1中水的浮力小于等于内浮桶3的重力与气水分离桶1中的气体压力之和，排水口11处于封闭状态。随着进入气水分离桶1内的气水混合物不断增加，气水分离桶1内液态水的水位不断升高，当水位上升到某一位置，气水分离桶1中水的浮力大于内浮桶3的重力与气水分离桶1中的气体压。
15、力之和时，排水口11将被打开，气水分离桶1内的水将从排水口11流出。随着水的流出，气水分离桶1内的水位下降，水对内浮桶3产生的浮力也减小，当气水分离桶1内的水位下降至某一高度，而使水的浮力小于等于内浮桶3的重力与气水分离桶1中的气体压力之和时，排水口11将被重新关闭。因此，本实施例提供的煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置，可以实现自动排水功能。0030 本实施例中，考虑到气水分离桶1排出液态水后使气水分离桶1内空间增大，测压压力表21的指示值会下降，较低指示值会影响读数进度，因此本实用新型通过设置补偿装置23向气水分离桶1内提供气体补偿。气体补偿作业时，关闭测压装置2中的测压闸阀25，打开补。
16、偿闸阀24，补偿的高压气体通过测压四通22进入气水分离桶1内。实际使用中，补偿装置23补偿高压气体的量可根据需要设定。例如，当补偿压力表21的指示值恢复到排水前的指示值时，停止补气操作，此时，测压装置2中测压压力表21的指示值与补偿气体之前的指示值相等。由于设置了补充气体的补偿装置23，本实施例煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置，还可以实现主动快速测压。0031 本实施例中的补偿装置23还用于在测压之前向钻孔预注气体加压，实现主动测压，以缩短测压周期。在实际的应用中，由于瓦斯在井下煤岩层中扩散很慢，导致测压周期很长，一般都在一个星期以上，测压周期过长影响煤岩层开采的进度，因此，为了缩短测压周。
17、期，工作人员可以预先估计井下煤岩层瓦斯的压力值，然后根据估计值，预先通过补偿装置23向钻孔及气水分离桶1中注入补偿气体，补偿气体可以是高压气体，也可以是井下压风气体。例如井下瓦斯压力的估计值为1MPa，则可利用补偿装置23向气水分离桶1中预先注入0.7至0.8MPa的高压气体，这样，只需0.20.3MPa的瓦斯压力就可达到估计值，从而可以缩短测压周期。具体地，本实施例中，补偿装置23可以为加压泵、高压液氮瓶等，用于向钻孔内补加高压气体。0032 在实际使用中，可以将测压装置2设置在气水分离桶1的最高位置，测压压力表21则安装在测压装置2的最高位置，由于测压压力表21位置较高，气水混合物不能进入。
18、测压压力表21，从而可以有效防止气水混合物中的液体或杂质进入测压压力表21，不仅有效地说 明 书CN 203081502 U4/4页6避免了测压不准，而且有效地避免了测压压力表21的损坏。此外，本实施例上述技术方案中的测压闸阀25和补偿闸阀24可以采用性能较好的球阀，水位计12可以采用耐压等级大于5MPa的水位计，以使水位计12的耐压强度大于预计的瓦斯压力。另外，气水分离桶1和内浮桶3也应选用耐高压的材料。气水分离桶1的可根据实际需要来设置大小，内浮桶3的高度可以根据钻孔内气体预计压力值来确定，内浮桶3应为封闭的桶。0033 本实用新型提供的煤岩层高正压气水分离自动排水测压装置，通过在气水分离。
19、桶1内部设置内浮桶3，当气水分离桶1中水的浮力小于等于内浮桶3的重力与气水分离桶中1的气体压力之和时，内浮桶3封闭气水分离桶1下端面的排水口11，当气水分离桶1中水的浮力大于内浮桶3的重力与气水分离桶1中的气体压力之和时，打开排水口11，将气水分离桶1中的水排出，通过设置在气水分离桶1上端面的测压装置2测量高正压状态的瓦斯压力。本实用新型提供的煤岩层气水分离自动排水测压装置不仅可以将气水分离开，快速准确的测量瓦斯压力，还可以实现自动排水功能，同时，本实用新型中自动排水并不需要增加电控装置来实现，既方便且安全经济。0034 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。说 明 书CN 203081502 U1/2页7图1图2说 明 书 附 图CN 203081502 U2/2页8图3说 明 书 附 图CN 203081502 U。