本实用新型涉及瓦斯压力测量技术领域，尤其涉及一种瓦斯压力测量装置及瓦斯压力测量系统。
背景技术：
我国煤炭赋存地质条件复杂，随着煤炭开采深度加大，煤层瓦斯含量、压力增大，瓦斯灾害危险性增高，瓦斯灾害预防是保障煤炭安全开采工作中的重中之重。煤层瓦斯压力值是鉴定瓦斯矿井等级以及制定瓦斯抽采方案的重要指标之一。测量煤层瓦斯压力是煤矿安全生产工作的一项重要内容，煤层瓦斯压力值测定是否准确直接影响着煤矿的安全生产。
我国煤炭赋存条件中，煤层常以含水或邻近含水层的条件赋存。测压过程中，钻孔涌水导致封孔测压难度增大。目前的测量方法中，部分因封孔工艺问题不适用含水钻孔封孔，部分因封孔工艺复杂导致成功率低。因此如何准确、便捷、经济的实现穿含水层钻孔测量下组煤煤层瓦斯压力，保障安全生产，是摆在现场工程科技人员面前的一道难题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种能够穿过岩层测量瓦斯压力的瓦斯压力测量装置及瓦斯压力测量系统。
本实用新型技术方案提供一种瓦斯压力测量装置，包括套管、测压管和排水管；
所述套管内具有分隔法兰，所述分隔发兰将所述套管分隔为上部填充室和下部气室；
所述测压管的下端穿过所述分隔法兰并位于所述下部气室内，所述测压管的上端位于所述上部填充室的上方，在所述测压管的上端上连接有测压表；
所述排水管的下端穿过所述分隔法兰并插入在所述下部气室内，所述排水管的上端位于所述上部填充室的上方；
所述上部填充室内填充有填充体。
进一步地，所述排水管的下端位于所述下部气室的底部。
进一步地，所述测压管的下端位于所述下部气室的顶部。
进一步地，所述填充体为混凝土填充体。
进一步地，在所述分隔法兰的上方设置有隔离囊袋。
进一步地，所述隔离囊袋包括布袋和填充在所述布袋中的填充物。
进一步地，在所述排水管上安装有排水泵。
进一步地，在所述排水管和所述测压管上分别设置有控制阀。
进一步地，在所述套管上设置有多个与所述下部气室连通的气室开口。
本实用新型技术方案还提供一种瓦斯压力测量系统，包括岩层、穿过所述岩层的钻孔和前述任一技术方案所述的瓦斯压力测量装置；
所述岩层包括上部含水层和下部煤层，所述瓦斯压力测量装置中的所述套管穿过所述钻孔，所述上部填充室位于所述上部含水层的上方，所述下部气室至少部分位于所述下部煤层的下方。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：
本实用新型提供的瓦斯压力测量装置及瓦斯压力测量系统，可以将套管穿过岩层或其上的含水层，通过排水管将下部气室内的水尽量排出，通过注浆泵及注浆管向上部填充室填充浆液形成填充体，再通过测压管及其上方的测压表来测量下部气室内瓦斯的压力。
本实用新型提供的瓦斯压力测量装置及瓦斯压力测量系统，能够准确测量出煤层瓦斯压力值，尤其是解决了下向穿层钻孔遇含水层时煤层瓦斯压力测量的难题。
本实用新型提供的瓦斯压力测量装置及瓦斯压力测量系统，其施工材料普通、易获取，施工工艺简单易行，施工成本低，准确度高。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的瓦斯压力测量装置的示意图；
图2为图1所示的瓦斯压力测量装置中的上部填充室还未填充时的示意图；
图3为在排水管上安装有排水泵的示意图；
图4为隔离法兰和隔离囊袋的示意图；
图5为本实用新型一实施例提供的瓦斯压力测量系统的示意图；
图6为钻孔设置在岩层中的示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-2所示，本实用新型一实施例提供的瓦斯压力测量装置，包括套管1、测压管3和排水管4。
套管1内具有分隔法兰13，分隔发兰13将套管1分隔为上部填充室11和下部气室12。
测压管3的下端穿过分隔法兰13并位于下部气室12内，测压管3的上端位于上部填充室11的上方，在测压管3的上端上连接有测压表6。
排水管4的下端穿过分隔法兰13并插入在下部气室12内，排水管4的上端位于上部填充室11的上方，上部填充室11内填充有填充体14。
本实用新型提供的瓦斯压力测量装置主要用于煤矿井下瓦斯压力测量，可以由套管1、注浆管2、测压管3、排水管4和注浆泵5组成。
套管1内具有上部填充室11和下部气室12，通过套管1内的分隔法兰13将上部填充室11和下部气室12分隔开。
下部气室12用于收集从煤层中散发出来的瓦斯。上部填充室11最后填充有填充体，例如砂石或混凝土，避免上部的水泥砂浆等流入下部气室12内。
为了在上部填充室11内填充上述填充体14，可以在上部填充室11内布置有可拆卸的注浆管2，在套管1的外侧布置有注浆泵5。
注浆管2的下端插入在上部填充室11内，注浆管2的上端与位于套筒1外侧的注浆泵5连接。
可以通过启动注浆泵1，向上部填充室11内注浆，注浆过程中随着砂浆液面的升高不断上提升注浆管2，直至上部填充室11的上部开口时，停止注浆。静置36-48小时待水泥砂浆凝固后，在上部填充室11内形成填充体14。
测压管3和排水管4都由分隔法兰13提供支撑。测压管3的下端从上部填充室11穿过分隔法兰13之后插入在下部气室12内，下部气室12内的瓦斯可以从该测压管3流通。测压管3的上端位于上部填充室11的顶部，在测压管3的上端上连接有测压表6，用于测量下部气室12内的瓦斯气压。
排水管4的下端从上部填充室11穿过分隔法兰13之后插入在下部气室12内，其用于将下部气室12内的水尽量排出。
套管1的上下两端都具有通管开口。
由此，本实用新型提供的瓦斯压力测量装置，可以将套管1穿过岩层或其上的含水层，通过排水管4将下部气室12内的水尽量排出，通过注浆泵5及注浆管2向上部填充室11填充浆液形成填充体14，再通过测压管3及其上方的测压表6来测量下部气室12内瓦斯的压力，其能够准确测量出煤层瓦斯压力值，尤其是解决了下向穿层钻孔遇含水层时煤层瓦斯压力测量的难题。
较佳地，如图1所示，排水管4的下端41位于下部气室12的底部，利于将下部气室12内底部的水排出。可以通过排水泵将下部气室12内的水吸入排水管4内，然后通过排水管4排出；也可以通过压风机将下部气室12内的水通过风压压入排水管4内，然后通过排水管4将水排出。
较佳地，如图1所示，测压管3的下端31位于下部气室12的顶部。由于瓦斯密度小，其会飘在下部气室12的上方，将测压管3的下端31布置在下部气室12的顶部，利于瓦斯快速流入测压管3内，利于准确测压。
优选地，填充体14为混凝土填充体，通过注浆泵5将混凝土浆液或水泥砂浆液注入到上部填充室11内，待浆液凝固后，形成混凝土填充体，在上方屏蔽下部气室12。
较佳地，如图1-4所示，在分隔法兰13的上方设置有隔离囊袋15。隔离囊袋15用于对测压管3和排水管4提供加固作用，还可以起到阻隔下部气室12与上部填充室11的作用，避免砂石进入下部气室12内。
较佳地，如图4所示，隔离囊袋15包括布袋151和填充在布袋151中的填充物152。
填充物152可以为水泥，例如干水泥。填充物152也可以为弹性填充物，例如面纱。
如填充物152采用水泥填充时，布袋151的直径应略小于的套管1的直径；如填充物152采用弹性填充物时，布袋151的直径应略大于套管1的直径，以保证在具有良好的隔离作用下还能顺利将隔离囊袋15放入套管1的预定位置。
较佳地，如图3所示，在排水管4上安装有排水泵9，用于将下部气室12内的水排出。
较佳地，如图1所示，在排水管4和测压管3上分别设置有控制阀7，用于控制排水管4、测压管3的开关，便于操作。
较佳地，在套管1上设置有多个与下部气室12连通的气室开口，利于煤层中的瓦斯快速流入下部气室12内，以通过测压表6来测量下部气室12内瓦斯的压力。
如图5-6所示，本实用新型一实施例还提供一种瓦斯压力测量系统，包括岩层200、穿过岩层200的钻孔203和前述任一实施例所述的瓦斯压力测量装置。
岩层200包括上部含水层201和下部煤层202，瓦斯压力测量装置中的套管1穿过钻孔203。上部填充室11位于上部含水层201的上方，下部气室12至少部分位于下部煤层202的下方。
本实用新型提供的瓦斯压力测量系统主要由岩层200和瓦斯压力测量装置组成。
有关瓦斯压力测量装置的结构、构造及工作原理，请参照前面对瓦斯压力测量装置的描述部分，在此不再赘述。
岩层200主要包括上部含水层201和下部煤层202，钻孔203穿过岩层200。
套管1穿过钻孔203，上部填充室11位于上部含水层201的上方，下部气室12至少部分位于下部煤层202的下方，从而使得下部煤层202中产生的瓦斯进入下部气室12内，以通过测压表6来测量下部气室12内瓦斯的压力。
本实用新型提供的瓦斯压力测量系统的施工步骤如下：
1、打钻施工至下部煤层202的底板下方3-5m处，打钻孔203过程中记录穿层情况，根据穿层情况确定安装方案，安装包括隔离囊袋15、各个孔口位置以及各段安装长度，钻孔施工完毕后可以利用井下压风装置与钻杆连接，将钻孔203内的积水吹出。
2、根据已定安装方案，在钻孔203内依次安装套管1、排水管4。
3、待排水管4预定达到安装长度之后，并行安装测压管3。
4、在套管1内安装分隔法兰13。
5、在分隔法兰13上安装隔离囊袋15。
6、在上部填充室11内安装注浆管2，直至注浆管2端头至隔离囊袋15的上方。可以先将注浆管2与井下压风管连接，连接完成后打开风管阀门，压风吹出上部填充室11内的积水，此步骤是将隔离囊袋5压实，从而增强效果。
7、待上部填充室11内返出的风不再夹带大量水雾后，将注浆管2与注浆泵5连接。
8、启动注浆泵1，向上部填充室11内注浆.注浆过程中随着砂浆液面的升高不断上提升注浆管2，直至上部填充室11的上部开口时，停止注浆。
9、静置36-48小时待水泥砂浆凝固后，在上部填充室11内形成填充体14。再打开排水管4的控制阀7，将下部气室12内的积水排出，直到排水管4不再大量出水，关闭排水管4上的控制阀7。
10、打开测压管3上的控制阀7，通过测压表6开始测下部气室12内的瓦斯气体的压力。
根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种瓦斯压力测量装置，其特征在于，包括套管、测压管和排水管；
所述套管内具有分隔法兰，所述分隔法兰将所述套管分隔为上部填充室和下部气室；
所述测压管的下端穿过所述分隔法兰并位于所述下部气室内，所述测压管的上端位于所述上部填充室的上方，在所述测压管的上端上连接有测压表；
所述排水管的下端穿过所述分隔法兰并插入在所述下部气室内，所述排水管的上端位于所述上部填充室的上方；
所述上部填充室内填充有填充体。
2.根据权利要求1所述的瓦斯压力测量装置，其特征在于，所述排水管的下端位于所述下部气室的底部。
3.根据权利要求1所述的瓦斯压力测量装置，其特征在于，所述测压管的下端位于所述下部气室的顶部。
4.根据权利要求1所述的瓦斯压力测量装置，其特征在于，所述填充体为混凝土填充体。
5.根据权利要求1所述的瓦斯压力测量装置，其特征在于，在所述分隔法兰的上方设置有隔离囊袋。
6.根据权利要求5所述的瓦斯压力测量装置，其特征在于，所述隔离囊袋包括布袋和填充在所述布袋中的填充物。
7.根据权利要求1所述的瓦斯压力测量装置，其特征在于，在所述排水管上安装有排水泵。
8.根据权利要求1所述的瓦斯压力测量装置，其特征在于，在所述排水管和所述测压管上分别设置有控制阀。
9.根据权利要求1所述的瓦斯压力测量装置，其特征在于，在所述套管上设置有多个与所述下部气室连通的气室开口。
10.一种瓦斯压力测量系统，其特征在于，包括岩层、穿过所述岩层的钻孔和权利要求1-9中任一项所述的瓦斯压力测量装置；
所述岩层包括上部含水层和下部煤层，所述瓦斯压力测量装置中的所述套管穿过所述钻孔，所述上部填充室位于所述上部含水层的上方，所述下部气室至少部分位于所述下部煤层的下方。
技术总结