MIV型瓦斯压力测定仪.docx

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MIV型瓦斯压力测定仪

M-IV型

瓦斯压力测定仪

产

品

说

明

书

郑州煤矿安全仪器厂

目录

一、产品概括

二、结构特征与工作原理

三、技术特性

四、安装调试

五、使用、操作

六、故障分析与排除

七、保养、维修

M-IV型瓦斯压力测定仪

1．概述

1.1M-IV型瓦斯压力测定仪的特点

煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力，也是煤层瓦斯含量多少的标志，准确测定瓦斯压力对矿井有效而合理地制定防治瓦斯的措施，预测预报煤与瓦斯突出的危险性，具有重要的意义。

目前国内煤矿大都采取粘土、水泥砂浆等固体物封孔测压，这种测定瓦斯压力的方法在封孔段岩层坚硬致密的条件下一般有效，但是当封孔段岩层为松软砂岩或钻孔周围存在微裂隙时，封孔的固体物不能严密封闭钻孔周边的裂隙，因而易于漏气，封孔效果不理想，测出的瓦斯压力值低于煤层真实的瓦斯压力。

这样会导致错误的技术判断，造成事故隐患。

M-IV型瓦斯压力测定仪（以下简称测定仪）采用中国矿业大学研究的胶囊—压力粘液封孔测定煤层瓦斯压力技术，利用粘液能够在压力作用下渗入钻孔周边裂隙的原理，能够有效解决针对松软岩层的封孔测压中瓦斯泄漏的问题，从而使测出的瓦斯压力值等于煤层真实的瓦斯压力（图一为M-IV型瓦斯压力测定仪实物）。

图一M-IV型瓦斯压力测定仪

1.2用途及适用范围

测定仪主要用于煤矿井下瓦斯压力的测定，适用于在各类矿井、不同岩层的条件下正确测定煤层真实的瓦斯压力。

1.3规格和型号命名

测定仪整机重量≤15kg，主机尺寸420×220×580（mm）

测定仪的型号命名主要由产品名称代号、型号、产品设计改进代号组成，其代表意义如下图所示：

MIV　

设计改进代号：

A、B、C……

瓦斯压力测定仪型号

产品名称代号：

“瓦斯压力测定仪”

1.4　使用条件

测定仪不宜在有酸碱、腐蚀性物质的工作场所使用。

1.5　对环境、能源的影响

测定仪无需用电，工作时不产生噪声，对环境无污染。

1.6　安全性

测定仪采用手动操作，不产生摩擦火花，在正常工作状态下无不安全因素。

2．结构特征与工作原理

2.1结构特征

本测定仪由胶囊装置、蓄能保压式加压泵装置、瓦斯压力测定装置（含压力表）组成（如图二）。

图二M-IV型瓦斯压力测定仪示意图

2.1.1胶囊装置

胶囊装置是通过加压泵给胶囊充水加压后能使之膨胀，对钻孔起密封作用。

2.1.2蓄能保压式加压泵装置

蓄能保压式加压泵系统是由手动乳化液泵和蓄能罐组成。

手动乳化液泵的主要部件有：

进水阀、泵体、活塞、出口单向阀、卸压阀、高压截止阀（保险阀）、四通接头、压力表、蓄能器、出水胶管、水箱等（见图三）。

1－乳化油槽；2-进液管（下端带有过滤网）；3-泵体；４－加压手柄；６－保险阀；７－蓄能储能罐；８－压力表；９－出口。

图三蓄能保压式加压泵装置

2.1.3瓦斯压力测定装置

由瓦斯管和压力表链接组成，用来测定瓦斯压力值。

2.2工作原理

2.2.1加压泵的工作原理

加压泵手柄向上运动时，工作介质经过滤器、吸水管、进水管，被吸入低—高压水缸；当手柄向下运动时，活塞压缩水缸内介质，进水阀封闭，介质经单向阀、高压管压出；当压力表显示所需压力，拧紧高压阀，便能在规定时间内保压，蓄能器起缓冲和储能作用；试压结束，松开保险阀和卸压阀开关，介质流回液槽。

2.2.2测定仪的工作原理

通过手动乳化液泵1将乳化液压入第一和第二胶囊，使胶囊膨胀，实现对钻孔密封；手动乳化液泵2将乳化液压入两个胶囊之间，并使乳化液在压力作用下向钻孔周边裂隙渗透，加强密封效果，确保通过瓦斯压力测定装置准确测出煤层瓦斯的压力（如图四）。

图四M-IV型瓦斯压力测定仪工作原理示意图

3．技术特性

3.1主要性能

3.1.1采用手动乳化液泵将乳化液压入胶囊之间，使胶囊膨胀，加强密封效果。

3.1.2适用于作液压能源，提供所需的压力。

采用水、乳化液和液压油作介质，对于各种压力容器、管道阀门、矿用防爆件等进行压力试验。

3.1.3采用手压作动力，设计合理，操作省力。

3.1.4增设蓄能器储能，出口单向阀加高压截止阀，起到双重保压作用。

3.1.5结构紧凑，重量轻，维修方便。

3.2主要参数

测定仪的主要参数见表1：

表1M-IV型瓦斯压力测定仪技术参数

项目名称

技术指标

最大测定压力MPa

6

出口流量ml

50（每循环量）

水箱容量L

≥20

加压泵压力MPa

≥6

压力表量程MPa

0～10

压力表精度

1.5级

胶囊压力Mpa

0～12

瓦斯管尺寸mm

Φ6×1Φ8×1

3.3尺寸、重量

主机尺寸（l×b×h，mm）：

420×220×580

整机重量（kg）：

≤15

4．安装、调试

4.1安装程序、方法及注意事项

4.1.1连接瓦斯管与第一胶囊和第二胶囊，即将通过上述部件的三根管线对接，其中带红色标记的接头相对接，粗管与粗管对接，细管与细管对接；

4.1.2连接乳化泵。

先将三根管线的一端接到第二根胶囊的末端，对接方法同4.1.1;再将三根管线的另一端连接到压力表和乳化泵，其中带红色标记的接头接压力表，细管接乳化泵1，粗管接乳化泵2。

4.1.3在连接各对接头及部件时，要拧紧螺丝，确保连接处不渗不漏。

4.2安装后的验收试验项目

4.2.1加压泵的密封性：

应在1.5倍测定压力下无渗漏现象；

4.2.2胶囊的膨胀：

将乳化液压入第一和第二胶囊后，胶囊应正常膨胀，膨胀范围为86mm～98mm；

4.2.3装配：

各管路及各装置之间的连接处（接口处）不能有渗漏现象，各紧固件应牢固，无松动现象。

4.3验收的判据

验收合格的判定主要依据测定压力、压力精度、出口流量，胶囊及加压泵的压力、密封性等表1中的参数及4.2验收试验项目中的要求。

4.4试运行

试运行时要做地面模拟耐压试验。

模拟试验选择平整地面，采用铁管作模拟钻孔；试验压力应高于井下瓦斯压力0.5～1.0MPa（5～10标准大气压）；在地面试验中应认真观察整个测压系统是否可靠，发现异常情况或泄漏时应及时查明原因，并予以排除，以确保整个测试系统安全可靠；重点应确保胶囊充水后能及时膨胀，并且不得出现漏水现象。

5．使用、操作

5.1使用前的准备

5.1.1在使用测定仪之前，需认真详细阅读使用说明书，并熟悉测定仪

各部分功能和整个测试系统。

5.1.2选择合适的测压地点，垂直于煤层打钻，钻孔直径小于80mm，否则，测压时会造成胶囊压力过度膨胀，易使胶囊破裂。

当钻孔接近煤层后，停止钻进，待测压人员到达现场，恢复钻进。

5.1.3胶囊用乳化液必须经过过滤，且杂质粒度应小于1mm，以防管路堵塞，造成胶囊压力低于压力表显示的压力。

乳化液配比为：

5%油，95%水。

5.1.4测压人员在巷道内将封孔器装配好，顺时针拧紧加压泵的卸压阀开关,在乳化液槽内注入乳化液。

5.2操作程序、方法

5.2.1钻孔完工后，要清除孔底的钻屑，以提高密封效果。

然后立即将封孔器送入钻孔。

及时封孔可缩短测量时间。

5.2.2将测压仪放入钻孔预定位置后，利用手动加压泵1将乳化液压力加至2.0Mpa左右，应检查胶囊是否膨胀并封住钻孔，检查时可用手用力拉一拉乳化液管2，观察胶囊是否松动。

倘若松动，则说明胶囊未膨胀，应先放出乳化液卸压，然后检查管路是否发生膨胀并封住钻孔，检查时可用手用力拉一拉乳化液管2，观察胶囊是否松动。

倘若松动，则说明胶囊未膨胀，应先放出乳化液，然后检查管路是否发生阻塞，并及时排除，确保胶囊及管路畅通之后方可使用。

5.2.3用手动泵2将乳化液压入钻孔封孔段，并使乳化液压力高于瓦斯压力0.3～0.5Mpa；在测试中胶囊中乳化液压力应大于乳化液压力1.0Mpa，并使乳化液压力高于预计瓦斯压力1.5Mpa。

5.2.4为加速瓦斯压力的上升，缩短测压时间，向测压室充入高压氮气。

5.2.5回收测压仪。

5.3使用过程中的监测

定时观察和记录瓦斯压力、乳化液压力。

如乳化液压力下降，应用泵增压，保证乳化液压力1高于瓦斯压力1.5Mpa，乳化液压力2高于瓦斯压力0.3～0.5Mpa。

如瓦斯压力连续3天无变化，则认为这个稳定的压力就是煤层瓦斯压力。

5.4使用过程中的注意事项和防护措施

5.4.1在操作时，工作人员不得面对测压仪，以防止介质冲出伤人。

使用前，首先须将卸压阀顺时针拧紧。

5.4.2测定仪使用的工作介质必须经100目/过滤网过滤后才能注入液槽，吸液口不能漏出液面。

5.4.3测压仪使用完毕后应将测压仪钢管用卡环固定在专用立柱上，因为胶囊反复使用后可能产生泄露，使乳化液压力突然下降，如果没有固定测压仪的立柱，测压仪可能在瓦斯压力下突然抛出，造成事故。

5.4.4测压仪回收时，要严格按照操作规程，按顺序进行，先释放瓦斯，后放乳化液1，否则会出现危险。

具体操作步骤如下：

第一步，打开瓦斯压力表的阀门，将钻孔中的瓦斯放出；

第二步，将手动乳化液泵2的卸压阀逆时针缓慢拧松，等乳化液

流出，直至乳化液压力2为0，切记卸压阀不可松得太多，以防介质冲出；

第三步，将手动乳化液泵1保险阀打开，将卸压阀逆时针缓慢拧松，直至乳化液压力1为0；

第四步，将测压仪从钻孔中取出，拆卸装箱。

6．故障分析与排除

故障的分析与排除见表2。

表2故障的分析与排除

故障现象

原因分析

排除方法

手柄向上运动时液体吸不上来

滤网上有垃圾

拆开液槽顶盖，清除垃圾

进水阀内有不洁物

清除不洁物

开关未拧紧

拧紧开关

手柄向下运动时无力

卸压阀未拧紧

拧紧卸压阀

活塞杆密封圈损坏

更换密封圈

水表接头内的单向阀内有垃圾

清除垃圾

压力表上显示

压力不稳定

管路或出水接头处有泄露

更换密封圈

表杆连接处泄露

更换密封圈

压力表损坏

修理压力表

7．保养、维修

7.1测定仪使用完后应及时清理，擦干测压仪各部件，并给加压泵注入机油，以防泵体生锈。

7.2测定仪不宜在有酸碱、腐蚀性物质的工作场所使用，长期停放时，要放在通风、干燥、无腐蚀性物质的地方。

8．运输、贮存

8.1测定仪的运输应符合水路、陆路装载和运输要求，运输时应安全可靠，避免重压，以免损坏。

8.2测定仪经包装后应贮存在通风干燥、无腐蚀性物质的库房内。

9．开箱检查内容

9.1箱内应附有以下资料：

1——使用说明书；

2——装箱单；

3——合格证。

9.2易损件

1/X型密封圈1只。

9.3专用工具

剪刀1把、扳手4件、管钳2件。