一種鉆孔智能除沙流量計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于井下鉆孔水文計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種鉆孔智能除沙流量計(jì)。
【背景技術(shù)】
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[0002]近年來,華北型煤田高承壓水上采煤技術(shù),需對工作面底板進(jìn)行奧灰頂部注漿改造。從注漿改造的施工孔、檢查孔再到工作面的觀測孔的涌水量,最直觀揭露工作面底板地下水賦存及運(yùn)移規(guī)律,因此,鉆孔涌水量對工作面注漿工作起著重要作用。
[0003]目前,鉆孔流量觀測方法有量筒法、堰測法、浮標(biāo)測流法、磁感應(yīng)流量計(jì)和普通流量計(jì)法等多種方法,其中量筒法適用于涌水量小的鉆孔,對于涌水量大的鉆孔量筒法無能為力;堰測法需要對鉆孔周圍進(jìn)行施工,適用涌水量小的鉆孔;磁感應(yīng)流量計(jì)具有計(jì)數(shù)準(zhǔn)確、技術(shù)含量高,維護(hù)維修費(fèi)用高等特點(diǎn),不適用于井下復(fù)雜環(huán)境;普通流量計(jì)是井下鉆孔中最常用的方法,但高承壓含水層鉆孔具有水量大、水壓高,水中泥沙顆粒對齒輪的沖擊力大,容易造成齒輪損壞,影響流量計(jì)讀數(shù)。鉆孔流量計(jì)讀數(shù)誤差輕則影響注漿工程,重則影響礦井安全,因此,設(shè)計(jì)一種能阻擋涌水中泥沙顆粒,又能準(zhǔn)確讀數(shù)的流量計(jì)尤為重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn),尋求設(shè)計(jì)提供一種鉆孔智能除砂流量計(jì),既能阻擋涌水中泥沙顆粒,又能準(zhǔn)確測量鉆孔涌水的流量。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括鉆孔套管、第一法蘭、內(nèi)液壓傳感器、接管、主管、過濾筒、過濾網(wǎng)、外液壓傳感器、第二法蘭、普通流量計(jì)、數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)和擋板;接管與主管串通式構(gòu)成十字型結(jié)構(gòu),接管的一端通過第一法蘭與鉆孔套管連通,另一端通過第二法蘭與連接好的普通流量計(jì)連接;主管的下端內(nèi)腔中安裝有過濾筒,過濾筒的頂面為傾斜結(jié)構(gòu),過濾筒頂部設(shè)有傾斜的擋板,防止鉆孔涌水倒流;過濾筒的底部和側(cè)壁上設(shè)置有過濾網(wǎng);過濾筒側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)液壓傳感器,過濾筒側(cè)壁外側(cè)設(shè)置有外液壓傳感器,內(nèi)液壓傳感器和外液壓傳感器均通過傳輸線與數(shù)據(jù)存儲器電信息連接,數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)電信息連接。
[0006]本發(fā)明所述數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)控制單元和報(bào)警裝置按照電學(xué)原理連接構(gòu)成。
[0007]本發(fā)明所述鉆孔套管型號為DN100。
[0008]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對鉆孔涌水智能除沙并測量其流量的具體過程為:鉆孔涌水依次經(jīng)過鉆孔套管、接管和主管進(jìn)入過濾筒內(nèi),通過過濾網(wǎng)過濾鉆孔涌水中的泥沙顆粒,泥沙顆粒在過濾網(wǎng)上堆積,使過濾網(wǎng)的內(nèi)外壓力不同,分別采用內(nèi)液壓傳感器和外液壓傳感器測量過濾網(wǎng)的內(nèi)壓力值和外壓力值,將測得的內(nèi)壓力值和外壓力值通過數(shù)據(jù)存儲器存儲后傳輸給數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算鉆孔涌水的壓力降,與設(shè)定的壓力降最大閥值比較,當(dāng)計(jì)算得到的壓力降大于設(shè)定的最大閥值時(shí),將結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)控制單元,由數(shù)據(jù)控制單元發(fā)出控制指令,并將指令發(fā)給報(bào)警裝置,由報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào),以便及時(shí)處理過濾網(wǎng)上堆積的泥沙;當(dāng)壓力降小于最大閥值,數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)不做任何處理;過濾后的鉆孔涌水流量由接管上連接的普通流量計(jì)測量得到,測得的鉆孔涌水流量為后續(xù)注漿工作提供數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,數(shù)據(jù)測量精確,維護(hù)成本低,環(huán)境友好,既能阻擋涌水中泥沙顆粒,又能準(zhǔn)確測量鉆孔涌水的流量。
【附圖說明】
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[0010]圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明所述數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)的工作原理流程示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0012]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]實(shí)施例:
[0014]本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)包括鉆孔套管1、第一法蘭2、內(nèi)液壓傳感器3、接管4、主管5、過濾筒6、過濾網(wǎng)7、外液壓傳感器8、第二法蘭9、普通流量計(jì)10、數(shù)據(jù)存儲器11、數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)12和擋板13 ;接管4與主管5串通式構(gòu)成十字型結(jié)構(gòu),接管4的一端通過第一法蘭2與鉆孔套管I連通,另一端通過第二法蘭9與連接好的普通流量計(jì)10連接;主管5的下端內(nèi)腔中安裝有過濾筒6,過濾筒6的頂面為傾斜結(jié)構(gòu),過濾筒6的頂部設(shè)有傾斜的擋板13,防止鉆孔涌水倒流;過濾筒6的底部和側(cè)壁上設(shè)置有過濾網(wǎng)7 ;過濾筒6側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)液壓傳感器1,過濾筒6側(cè)壁外側(cè)設(shè)置有外液壓傳感器8,內(nèi)液壓傳感器I和外液壓傳感器8均通過傳輸線與數(shù)據(jù)存儲器11連接,數(shù)據(jù)存儲器11和數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)12電信息連接。
[0015]本實(shí)施例所述數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)12由數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)控制單元和報(bào)警裝置按照電學(xué)原理連接構(gòu)成。
[0016]本實(shí)施例所述鉆孔套管I型號為DN100。
[0017]本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)對鉆孔涌水智能除沙并測量其流量的具體過程為:鉆孔涌水依次經(jīng)過鉆孔套管1、接管4和主管5進(jìn)入過濾筒6內(nèi),通過過濾網(wǎng)7過濾鉆孔涌水中的泥沙顆粒,泥沙顆粒在過濾網(wǎng)7上堆積,使過濾網(wǎng)7的內(nèi)外壓力不同,分別采用內(nèi)液壓傳感器3和外液壓傳感器8測量過濾網(wǎng)7的內(nèi)壓力值和外壓力值,將測得的內(nèi)壓力值和外壓力值通過數(shù)據(jù)存儲器11存儲后傳輸給數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)12,通過數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算鉆孔涌水的壓力降,與設(shè)定的壓力降最大閥值比較,當(dāng)計(jì)算得到的壓力降大于設(shè)定的最大閥值時(shí),將結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)控制單元,由數(shù)據(jù)控制單元發(fā)出控制指令,并將指令發(fā)給報(bào)警裝置,由報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào),以便及時(shí)處理過濾網(wǎng)7上堆積的泥沙;當(dāng)壓力降小于最大閥值,數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)12不做任何處理;過濾后的鉆孔涌水流量由接管4上連接的普通流量計(jì)10測量得到,測得的鉆孔涌水流量為后續(xù)注漿工作提供數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆孔智能除沙流量計(jì),其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括鉆孔套管、第一法蘭、內(nèi)液壓傳感器、接管、主管、過濾筒、過濾網(wǎng)、外液壓傳感器、第二法蘭、普通流量計(jì)、數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)和擋板;接管與主管串通式構(gòu)成十字型結(jié)構(gòu),接管的一端通過第一法蘭與型號為DNlOO的鉆孔套管連通,另一端通過第二法蘭與連接好的普通流量計(jì)連接;主管的下端內(nèi)腔中安裝有過濾筒,過濾筒的頂面為傾斜結(jié)構(gòu),過濾筒頂部設(shè)有傾斜的擋板,防止鉆孔涌水倒流;過濾筒的底部和側(cè)壁上設(shè)置有過濾網(wǎng);過濾筒側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)液壓傳感器,過濾筒側(cè)壁外側(cè)設(shè)置有外液壓傳感器,內(nèi)液壓傳感器和外液壓傳感器均通過傳輸線與數(shù)據(jù)存儲器電信息連接,數(shù)據(jù)存儲器和由數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)控制單元和報(bào)警裝置按照電學(xué)原理連接構(gòu)成數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)電信息連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉆孔智能除沙流量計(jì),其特征在于采用該流量計(jì)實(shí)現(xiàn)對鉆孔涌水智能除沙并測量流量的具體過程為:鉆孔涌水依次經(jīng)過鉆孔套管、接管和主管進(jìn)入過濾筒內(nèi),通過過濾網(wǎng)過濾鉆孔涌水中的泥沙顆粒,泥沙顆粒在過濾網(wǎng)上堆積,使過濾網(wǎng)的內(nèi)外壓力不同,分別采用內(nèi)液壓傳感器和外液壓傳感器測量過濾網(wǎng)的內(nèi)壓力值和外壓力值,將測得的內(nèi)壓力值和外壓力值通過數(shù)據(jù)存儲器存儲后傳輸給數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算鉆孔涌水的壓力降,再與設(shè)定的壓力降最大閥值比較,計(jì)算得到的壓力降大于設(shè)定的最大閥值時(shí),將結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)控制單元,由數(shù)據(jù)控制單元發(fā)出控制指令,并將指令發(fā)給報(bào)警裝置,由報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào),以便及時(shí)處理過濾網(wǎng)上堆積的泥沙;壓力降小于最大閥值時(shí),數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)不做任何處理;過濾后的鉆孔涌水流量由接管上連接的普通流量計(jì)測量得到,測得的鉆孔涌水流量為后續(xù)注漿工作提供數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于井下鉆孔水文計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種鉆孔智能除沙流量計(jì),接管與主管串通式構(gòu)成十字型結(jié)構(gòu),接管的一端通過第一法蘭與鉆孔套管連通,另一端通過第二法蘭與連接好的普通流量計(jì)連接;主管的下端內(nèi)腔中安裝有過濾筒,過濾筒的頂面為傾斜結(jié)構(gòu),過濾筒頂部設(shè)有傾斜的擋板,防止鉆孔涌水倒流;過濾筒的底部和側(cè)壁上設(shè)置有過濾網(wǎng);過濾筒側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)液壓傳感器,過濾筒側(cè)壁外側(cè)設(shè)置有外液壓傳感器,內(nèi)液壓傳感器和外液壓傳感器均通過傳輸線與數(shù)據(jù)存儲器電信息連接,數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)控制與報(bào)警系統(tǒng)電信息連接;其結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,數(shù)據(jù)測量精確,維護(hù)成本低,環(huán)境友好,既能阻擋涌水中泥沙顆粒,又能準(zhǔn)確測量鉆孔涌水的流量。
【IPC分類】E21B47-00, E21B47-12
【公開號】CN104847332
【申請?zhí)枴緾N201510194078
【發(fā)明人】高衛(wèi)富, 施龍青, 韓進(jìn), 李常松
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月22日