【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種氣體泄露定位裝置，特別是涉及應(yīng)用于煤礦巖層鉆進領(lǐng)域的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置。
技術(shù)介紹
1、鉆孔內(nèi)壁的泄露口需進行封堵，主要是為了應(yīng)對鉆孔在抽采過程中可能出現(xiàn)的局部泄露問題，尤其是當整體結(jié)構(gòu)尚保持穩(wěn)定而泄露口較小時，這種局部泄露雖不至于影響整體結(jié)構(gòu)安全，但仍需及時處理以防止問題擴大，封堵措施通過使用特定的惰性材料、化學漿液或可控膨脹堵漏劑等，借助注漿壓力使其膨脹并緊密貼合鉆孔壁，有效封閉泄露。
2、在抽采鉆孔作業(yè)中，由于地質(zhì)條件復雜，鉆孔內(nèi)部往往存在多處不同位置的潛在泄露口。為確保封堵工作的精準性和高效性，首要任務(wù)是準確定位這些泄露口的位置。同時，鑒于部分泄露口的泄露量可能相對較小，未達到必須封堵的閾值，因此在實施封堵前，還需科學判斷泄露口是否滿足封堵標準。為此，采用專業(yè)的氣體泄露定位檢測裝置進行泄露位置和泄露速度的精確定量檢測顯得尤為重要。
3、現(xiàn)有公開號為cn115263245b的中國專利公開了一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置。該裝置解決了瓦斯抽采鉆孔漏氣位置探測不精確，具體漏氣方向不明確、探測漏氣時密封性不佳且檢測裝置在鉆孔內(nèi)移動不精確的問題。一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，包括有絞盤；絞盤上繞設(shè)有兩根牽引繩，牽引繩下端固定連接有檢測部件，檢測部件上設(shè)置有分區(qū)隔離部件和密封組件。該專利技術(shù)通過兩根平行的牽引繩將檢測部件豎直平穩(wěn)放入瓦斯抽采鉆孔中，通過分區(qū)隔離部件將檢測部件與鉆孔壁之間的空間分為八個檢測區(qū)域，配合密封組件對八個檢測區(qū)域進行密封，在檢
4、上述專利通過牽引繩對檢測部件進行釋放，通過牽引繩收卷量和探測筒探測確定泄露口位置和泄露速度，需要對整個抽采鉆孔進行逐段的檢測，不論該處是否發(fā)生泄露都需要進行檢測，造成檢測效率不高，耗費時間長，不適合大長度抽采鉆孔的泄露檢測，同時，瓦斯抽采鉆井不僅包括豎直鉆井，也包括水平鉆井，采用牽引繩無法帶動檢測部件在水平抽采鉆進內(nèi)移動。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置采用逐段檢測的方式尋找泄露口位置的方式效率低下。
2、為解決上述問題，本專利技術(shù)提供了一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，包括檢測機構(gòu)和安裝在抽采鉆孔開口位置的收納機構(gòu)；檢測機構(gòu)包括相互滑動嵌套的前滑筒和后滑筒，前滑筒末端嵌套有磁鐵環(huán)，后滑筒殼壁內(nèi)嵌套有沿其軸向分布的電磁線圈，當電磁線圈通電后產(chǎn)生的磁場與磁鐵環(huán)發(fā)生磁性作用，使得前滑筒和后滑筒發(fā)生相對運動；
3、前滑筒前端安裝有第一可控氣囊，后滑筒后端安裝有第二可控氣囊，第一可控氣囊和第二可控氣囊結(jié)構(gòu)相同，二者均可實現(xiàn)膨脹和收縮動作，當二者膨脹時與抽采鉆孔內(nèi)壁抵接，且二者同時膨脹后二者與抽采鉆孔內(nèi)壁之間形成圍合封閉腔；
4、第一可控氣囊前端固定連接有第一聲波定位傳感器，且其后端固定連接有第二聲波定位傳感器，后滑筒上固定連接有瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳎蠡采习惭b有與收納機構(gòu)相對設(shè)置的第一紅外距離傳感器。
5、在上述煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置中，通過聲波定位傳感器、瓦斯?jié)舛葌鞲衅饕约耙粚煽貧饽覍崿F(xiàn)抽采鉆孔泄露口的快速定位和泄露速度檢測。
6、作為本專利技術(shù)進一步的改進，第二可控氣囊內(nèi)側(cè)壁固定連接有與第二聲波定位傳感器相對設(shè)置的第三聲波定位傳感器，第三聲波定位傳感器用來檢測第二可控氣囊到泄露口右端的距離，第二可控氣囊上固定連接有與前滑筒相對設(shè)置的第二紅外距離傳感器，第二紅外距離傳感器用來檢測前滑筒和后滑筒相對移動距離。
7、作為本專利技術(shù)進一步的改進，第一可控氣囊包括與前滑筒前端固定連接的滑動盤，且其中部嵌套有氣囊本體；氣囊本體內(nèi)側(cè)通過管道和加氣泵連通有儲氣囊，且其遠離加氣泵一側(cè)通過電磁閥與儲氣囊連通。
8、作為本專利技術(shù)進一步的改進，滑動盤呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且其中部開設(shè)有用來容納氣囊本體、儲氣囊、加氣泵和電磁閥的環(huán)形凹腔，滑動盤兩側(cè)邊緣處設(shè)有截面呈直角梯形的錐形部。
9、作為本專利技術(shù)進一步的改進，氣囊本體和儲氣囊二者均為環(huán)形氣囊，氣囊本體圓周外壁設(shè)有向內(nèi)凹陷的內(nèi)凹部，在氣囊本體未充氣時內(nèi)凹部向內(nèi)凹陷。
10、作為本專利技術(shù)進一步的改進，第二可控氣囊外壁固定連接有執(zhí)行端控制器，收納機構(gòu)包括嵌套在抽采鉆孔開口位置的固定筒，固定筒上固定連接有監(jiān)控端控制器，執(zhí)行端控制器和監(jiān)控端控制器二者均包括通信模塊，用于對檢測機構(gòu)進行無線控制。
11、作為本專利技術(shù)進一步的改進，固定筒為兩端開口的空心圓筒狀結(jié)構(gòu)，固定筒外端開口與外部負壓抽吸管連通，固定筒中心開口內(nèi)固定連接有反射板，反射板與第一紅外距離傳感器相對設(shè)置。
12、作為本專利技術(shù)進一步的改進，監(jiān)控端控制器還包括聲波特征收集模塊和聲波特征分析模塊，第一聲波定位傳感器、第二聲波定位傳感器和第三聲波定位傳感器三者均通過通信模塊與聲波特征收集模塊連接，聲波特征分析模塊用來對抽采鉆孔內(nèi)的聲波特征進行分析并匹配泄露口位置的聲波特征，進而實現(xiàn)對泄露口位置的定位以及對泄露口開口類型的分析。
13、作為本專利技術(shù)進一步的改進，在進行抽采鉆孔泄露位置檢測時，包括如下步驟：
14、步驟一，將檢測機構(gòu)放入到抽采鉆孔內(nèi)，將收納機構(gòu)安裝在抽采鉆孔的開口位置；
15、步驟二，啟動第一聲波定位傳感器，對抽采鉆孔內(nèi)的泄露口進行聲波定位，根據(jù)聲波定位的泄露口位置，檢測機構(gòu)在抽采鉆孔內(nèi)進行行走動作靠近泄露口位置；
16、步驟三，當?shù)谝宦暡ǘㄎ粋鞲衅骺拷孤犊谖恢煤螅瑔拥诙暡ǘㄎ粋鞲衅鳎瑱z測機構(gòu)繼續(xù)行走，直到第二聲波定位傳感器移動到泄露口前側(cè)；
17、步驟四，控制第一可控氣囊和第二可控氣囊進行膨脹，第一可控氣囊、第二可控氣囊以及抽采鉆孔內(nèi)壁三者形成圍合密封腔；
18、步驟五，啟動瓦斯?jié)舛葌鞲衅骱偷谝患t外距離傳感器，在設(shè)定的檢測時間內(nèi)檢測瓦斯氣體濃度變化，進而測算當前泄露口瓦斯泄露速度，并通過第一紅外距離傳感器進行距離定位；
19、步驟六，重復步驟一到步驟五，對整個抽采鉆孔進行泄露位置的定位以及泄露速度檢測。
20、作為本專利技術(shù)進一步的改進，檢測機構(gòu)的行走控制過程包括如下步驟：
21、s1，控制第二可控氣囊膨脹且控制第一可控氣囊收縮；
22、s2，啟動電磁線圈，電磁線圈產(chǎn)生磁場推動包裹有磁鐵環(huán)的前滑筒向前移動；
23、s3，前滑筒到達最大前進行程后，關(guān)閉電磁線圈，控制第一可控氣囊膨脹且控制第二可控氣囊收縮；
24、s4，啟動電磁線圈，后滑筒向前滑筒方向移動，直到與前滑筒再次套接重合，此時，整個檢測機構(gòu)實現(xiàn)了前進；
25、s5，重復s1到s4，交替控制第一可控氣囊和第二可控氣囊二者的膨脹和收縮動作，并配合電磁線圈，實現(xiàn)檢測機構(gòu)的移動。
26、綜上所述，本專利技術(shù)通過安裝有第一可控氣囊的前滑筒以及安裝有第二可控氣囊的后滑本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，包括檢測機構(gòu)（1）和安裝在抽采鉆孔開口位置的收納機構(gòu)（2）；所述檢測機構(gòu)（1）包括相互滑動嵌套的前滑筒（3）和后滑筒（5），前滑筒（3）末端嵌套有磁鐵環(huán)（4），后滑筒（5）殼壁內(nèi)嵌套有沿其軸向分布的電磁線圈（6），當電磁線圈（6）通電后產(chǎn)生的磁場與磁鐵環(huán)（4）發(fā)生磁性作用，使得前滑筒（3）和后滑筒（5）發(fā)生相對運動；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述第二可控氣囊（8）內(nèi)側(cè)壁固定連接有與第二聲波定位傳感器（10）相對設(shè)置的第三聲波定位傳感器（22），第三聲波定位傳感器（22）用來檢測第二可控氣囊（8）到泄露口右端的距離，第二可控氣囊（8）上固定連接有與前滑筒（3）相對設(shè)置的第二紅外距離傳感器（23），第二紅外距離傳感器（23）用來檢測前滑筒（3）和后滑筒（5）相對移動距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述第一可控氣囊（7）包括與前滑筒（3）前端固定連接的滑動盤（17），且其中部嵌套有氣囊本體（18）；所
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述滑動盤（17）呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且其中部開設(shè)有用來容納氣囊本體（18）、儲氣囊（19）、加氣泵（20）和電磁閥（21）的環(huán)形凹腔（1701），所述滑動盤（17）兩側(cè)邊緣處設(shè)有截面呈直角梯形的錐形部（1702）。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述氣囊本體（18）和儲氣囊（19）二者均為環(huán)形氣囊，所述氣囊本體（18）圓周外壁設(shè)有向內(nèi)凹陷的內(nèi)凹部（1801），在氣囊本體（18）未充氣時內(nèi)凹部（1801）向內(nèi)凹陷。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述第二可控氣囊（8）外壁固定連接有執(zhí)行端控制器（13），收納機構(gòu)（2）包括嵌套在抽采鉆孔開口位置的固定筒（14），固定筒（14）上固定連接有監(jiān)控端控制器（16），執(zhí)行端控制器（13）和監(jiān)控端控制器（16）二者均包括通信模塊，用于對檢測機構(gòu)（1）進行無線控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述固定筒（14）為兩端開口的空心圓筒狀結(jié)構(gòu)，固定筒（14）外端開口與外部負壓抽吸管連通，固定筒（14）中心開口內(nèi)固定連接有反射板（15），反射板（15）與第一紅外距離傳感器（12）相對設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述監(jiān)控端控制器（16）還包括聲波特征收集模塊和聲波特征分析模塊，第一聲波定位傳感器（9）、第二聲波定位傳感器（10）和第三聲波定位傳感器（22）三者均通過通信模塊與聲波特征收集模塊連接，聲波特征分析模塊用來對抽采鉆孔內(nèi)的聲波特征進行分析并匹配泄露口位置的聲波特征，進而實現(xiàn)對泄露口位置的定位以及對泄露口開口類型的分析。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，在進行抽采鉆孔泄露位置檢測時，包括如下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，檢測機構(gòu)（1）的行走控制過程包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，包括檢測機構(gòu)（1）和安裝在抽采鉆孔開口位置的收納機構(gòu)（2）；所述檢測機構(gòu)（1）包括相互滑動嵌套的前滑筒（3）和后滑筒（5），前滑筒（3）末端嵌套有磁鐵環(huán)（4），后滑筒（5）殼壁內(nèi)嵌套有沿其軸向分布的電磁線圈（6），當電磁線圈（6）通電后產(chǎn)生的磁場與磁鐵環(huán)（4）發(fā)生磁性作用，使得前滑筒（3）和后滑筒（5）發(fā)生相對運動；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述第二可控氣囊（8）內(nèi)側(cè)壁固定連接有與第二聲波定位傳感器（10）相對設(shè)置的第三聲波定位傳感器（22），第三聲波定位傳感器（22）用來檢測第二可控氣囊（8）到泄露口右端的距離，第二可控氣囊（8）上固定連接有與前滑筒（3）相對設(shè)置的第二紅外距離傳感器（23），第二紅外距離傳感器（23）用來檢測前滑筒（3）和后滑筒（5）相對移動距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述第一可控氣囊（7）包括與前滑筒（3）前端固定連接的滑動盤（17），且其中部嵌套有氣囊本體（18）；所述氣囊本體（18）內(nèi)側(cè)通過管道和加氣泵（20）連通有儲氣囊（19），且其遠離加氣泵（20）一側(cè)通過電磁閥（21）與儲氣囊（19）連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝置，其特征在于，所述滑動盤（17）呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且其中部開設(shè)有用來容納氣囊本體（18）、儲氣囊（19）、加氣泵（20）和電磁閥（21）的環(huán)形凹腔（1701），所述滑動盤（17）兩側(cè)邊緣處設(shè)有截面呈直角梯形的錐形部（1702）。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤礦瓦斯抽采鉆孔氣體泄露檢測定位裝...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李思齊，李恒強，李飛，豐明田，
申請(專利權(quán))人：山西國源煤層氣綜合利用工程技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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