一種可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)，包括鉆頭、鉆桿、傳動(dòng)裝置、鉆桿氣動(dòng)馬達(dá)、可伸縮氣腿；側(cè)面還設(shè)置有操縱臂、氣動(dòng)閥門(mén)、連通氣動(dòng)閥門(mén)的進(jìn)氣管路、安裝在操縱臂上的指示燈和控制按鈕；圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)接收鉆速傳感器發(fā)送的鉆頭的當(dāng)前實(shí)際鉆速；接收位置傳感器發(fā)送的當(dāng)前鉆桿位置的數(shù)據(jù)并計(jì)算得到當(dāng)前鉆孔深度；根據(jù)鉆速傳感器返回的當(dāng)前實(shí)際鉆速來(lái)判斷鉆頭當(dāng)前位置是否進(jìn)入到穩(wěn)定地層，并判斷當(dāng)鉆孔深度符合錨桿錨固深度要求；若判斷鉆速傳感器所檢測(cè)的當(dāng)前實(shí)際鉆速大于或等于穩(wěn)定圍巖的鉆頭標(biāo)準(zhǔn)鉆速值，且當(dāng)前鉆孔深度符合錨桿錨固深度要求，則判定當(dāng)前圍巖為穩(wěn)定圍巖。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鉆井孔裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿 型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在鉆井作業(yè)中，錨桿鉆機(jī)通常用于煤礦巷道圍巖的鉆孔操作。錨桿鉆機(jī)既可進(jìn)行 錨桿鉆孔工作，還可進(jìn)行錨桿樹(shù)脂錨固劑的攪拌工作，同時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)錨桿螺母的安裝擰 緊、對(duì)錨桿施加預(yù)緊力工作。大部分錨桿鉆機(jī)由氣腿部件、氣動(dòng)馬達(dá)、傳動(dòng)裝置、操縱臂等組 件實(shí)現(xiàn)錨桿鉆機(jī)的支撐、動(dòng)力源、帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)、鉆機(jī)操控與頂進(jìn)等核心功能。
[0003] 常規(guī)錨桿鉆機(jī)只具備轉(zhuǎn)動(dòng)和進(jìn)給功能，在實(shí)際工程中，就是利用這兩種基本功能 進(jìn)行錨桿孔的鉆進(jìn)工作。眾所周知，煤礦井下巷道修筑通常采用爆破方式進(jìn)行掘進(jìn)開(kāi)挖，然 后采用"三錨"（錨桿、錨網(wǎng)、錨索）支護(hù)實(shí)現(xiàn)爆破后的松動(dòng)圍巖保持自身穩(wěn)定。然而，如何 有效實(shí)施可靠的"三錨"支護(hù)是保持圍巖穩(wěn)定的根基。根據(jù)錨桿錨固支護(hù)理論可知，要實(shí)現(xiàn) 錨桿的有效錨固，就必須使得錨桿錨固段有效地錨固在穩(wěn)定巖層里。這也即是說(shuō)，錨桿鉆孔 必須穿透過(guò)松動(dòng)圍巖，一直鉆進(jìn)至穩(wěn)定巖層一定深度范圍內(nèi)。
[0004] 因此，常規(guī)錨桿鉆機(jī)在鉆進(jìn)過(guò)程中較難實(shí)現(xiàn)對(duì)松動(dòng)圍巖范圍自動(dòng)識(shí)別，對(duì)鉆進(jìn)深 度的自動(dòng)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確記錄。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆 機(jī)，以解決上述問(wèn)題。本發(fā)明基于上述不足，在錨桿鉆機(jī)上實(shí)現(xiàn)上述兩種功能的新型智能錨 桿鉆機(jī)。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 本發(fā)明提供了一種可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)，所述可 識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)自左至右依次包括鉆頭、鉆桿、傳動(dòng)裝 置、鉆桿氣動(dòng)馬達(dá)、可伸縮氣腿；所述可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī) 的側(cè)面還設(shè)置有操縱臂、氣動(dòng)閥門(mén)、連通所述氣動(dòng)閥門(mén)的進(jìn)氣管路、以及安裝在所述操縱臂 上的指不燈和控制按鈕；其中：
[0008] 所述傳感器組件敷設(shè)在錨桿鉆機(jī)上，并與圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)電連接；所述中 央控制器敷設(shè)在錨桿鉆機(jī)上，分別與所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、所述氣動(dòng)閥門(mén)、所述指示 燈和所述控制按鈕電連接；
[0009] 所述傳感器組件包括鉆速傳感器和位置傳感器；
[0010] 所述鉆桿的一端與所述鉆頭固定連接，另一端所述傳動(dòng)裝置固定；所述鉆桿氣動(dòng) 馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置進(jìn)而帶動(dòng)與所述傳動(dòng)裝置同軸固定連接的所述鉆桿和鉆頭旋 轉(zhuǎn)鉆孔；
[0011] 所述鉆速傳感器，用于監(jiān)測(cè)鉆頭接觸當(dāng)前圍巖地層后的當(dāng)前實(shí)際鉆速，并將所述 鉆頭的當(dāng)前實(shí)際鉆速發(fā)送給所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)；
[0012] 所述位置傳感器，用于監(jiān)測(cè)鉆桿推進(jìn)距離，進(jìn)而確定鉆桿位置，并將當(dāng)前鉆桿位置 發(fā)送給所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)；
[0013] 所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，用于接收所述鉆速傳感器發(fā)送的所述鉆頭的當(dāng)前實(shí) 際鉆速；接收所述位置傳感器發(fā)送的當(dāng)前鉆桿位置的數(shù)據(jù)并計(jì)算得到當(dāng)前鉆孔深度；根據(jù) 所述鉆速傳感器返回的當(dāng)前實(shí)際鉆速來(lái)判斷鉆頭當(dāng)前位置是否進(jìn)入到穩(wěn)定地層，并判斷當(dāng) 鉆孔深度符合錨桿錨固深度要求；若判斷所述鉆速傳感器所檢測(cè)的當(dāng)前實(shí)際鉆速大于或等 于穩(wěn)定圍巖的鉆頭標(biāo)準(zhǔn)鉆速值，且當(dāng)前鉆孔深度符合錨桿錨固深度要求，則判定當(dāng)前圍巖 為穩(wěn)定圍巖，并向所述中央控制器發(fā)送判斷信號(hào)；
[0014] 所述中央控制器，用于接收判斷信號(hào)后，控制所述氣動(dòng)馬達(dá)和所述氣動(dòng)閥門(mén)停止 鉆孔操作；
[0015] 所述氣動(dòng)閥門(mén)，用于接收所述中央控制器發(fā)送控制指令后，控制所述可伸縮氣腿 的啟?；蛘{(diào)節(jié)所述可伸縮氣腿的伸縮速率以及控制所述氣動(dòng)馬達(dá)的啟停或調(diào)節(jié)所述氣動(dòng) 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆頭的鉆速。
[0016] 較佳地，所述氣動(dòng)閥門(mén)，還用于接收控制按鈕發(fā)送控制指令后，控制所述可伸縮氣 腿的啟?；蛘{(diào)節(jié)所述可伸縮氣腿的伸縮速率以及控制所述氣動(dòng)馬達(dá)的啟停或調(diào)節(jié)所述氣 動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆頭的鉆速。
[0017] 較佳地，所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，還用于在所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)判定 當(dāng)前圍巖為穩(wěn)定圍巖時(shí)，將顯示信號(hào)發(fā)送給所述指示燈；
[0018] 所述指示燈用于控制穩(wěn)定圍巖對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍。
[0019] 較佳地，所述圍巖自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)包括本安電源模塊，信號(hào)處理模塊，通信模塊，存 儲(chǔ)模塊，光電耦合模塊；
[0020] 所述存儲(chǔ)模塊，用于將所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，便于監(jiān) 測(cè)數(shù)據(jù)的離線分析。
[0021] 較佳地，所述中央控制器包括本安電源模塊，控制器模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊，指示燈 接口模塊，控制按鈕模塊。
[0022] 較佳地，所述中央控制器，還用于在接收到需要停機(jī)的信號(hào)后，發(fā)送停機(jī)指令，并 控制所述氣動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉，進(jìn)而切斷所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣操作。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0024] 本發(fā)明提供的一種可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)，分析上 述結(jié)構(gòu)原理可知：圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，用于接收所述鉆速傳感器發(fā)送的所述鉆頭的當(dāng) 前實(shí)際鉆速；接收所述位置傳感器發(fā)送的當(dāng)前鉆桿位置的數(shù)據(jù)并計(jì)算得到當(dāng)前鉆孔深度； 根據(jù)所述鉆速傳感器返回的當(dāng)前實(shí)際鉆速來(lái)判斷鉆頭當(dāng)前位置是否進(jìn)入到穩(wěn)定地層，并判 斷當(dāng)鉆孔深度符合錨桿錨固深度要求；若判斷所述鉆速傳感器所檢測(cè)的當(dāng)前實(shí)際鉆速大于 或等于穩(wěn)定圍巖的鉆頭標(biāo)準(zhǔn)鉆速值，且當(dāng)前鉆孔深度符合錨桿錨固深度要求，則判定當(dāng)前 圍巖為穩(wěn)定圍巖，并向所述中央控制器發(fā)送判斷信號(hào)。
[0025] 這樣一來(lái)，圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)結(jié)合中央控制器以及氣動(dòng)閥門(mén)，最終實(shí)現(xiàn)控制 可伸縮氣腿的啟?；蛘{(diào)節(jié)所述可伸縮氣腿的伸縮速率以及控制所述氣動(dòng)馬達(dá)的啟停或調(diào) 節(jié)所述氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆頭的鉆速的目的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿 鉆機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿 鉆機(jī)中的各個(gè)組件關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿 鉆機(jī)中的圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0029] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿 鉆機(jī)中的中央控制器的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0030] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例一提供的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿 鉆機(jī)中的圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的處理流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0032] 實(shí)施例一
[0033] 參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振 動(dòng)錨桿鉆機(jī)，所述可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)自左至右依次包括 鉆頭1、鉆桿2、傳動(dòng)裝置3、鉆桿氣動(dòng)馬達(dá)4、可伸縮氣腿5 ;所述可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智 能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)的側(cè)面還設(shè)置有操縱臂6、氣動(dòng)閥門(mén)7、連通所述氣動(dòng)閥門(mén)7的 進(jìn)氣管路8、以及安裝在所述操縱臂6上的指示燈9和控制按鈕10 ;其中：
[0034] 傳感器組件敷設(shè)在錨桿鉆機(jī)上，并與圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)電連接；中央控制器 11敷設(shè)在錨桿鉆機(jī)上，分別與所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)12、所述氣動(dòng)閥門(mén)7、所述指示燈 9和所述控制按鈕10電連接；
[0035] 所述傳感器組件包括鉆速傳感器13和位置傳感器14 ;
[0036] 所述鉆桿2的一端與所述鉆頭1固定連接，所述鉆桿2的另一端所述傳動(dòng)裝置3 固定；所述鉆桿氣動(dòng)馬達(dá)4用于驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置3進(jìn)而帶動(dòng)與所述傳動(dòng)裝置3同軸固定 連接的所述鉆桿2和鉆頭1旋轉(zhuǎn)鉆孔；
[0037] 所述鉆速傳感器13,用于監(jiān)測(cè)鉆頭接觸當(dāng)前圍巖地層后的當(dāng)前實(shí)際鉆速，并將所 述鉆頭的當(dāng)前實(shí)際鉆速發(fā)送給所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)；
[0038] 所述位置傳感器14,用于監(jiān)測(cè)鉆桿推進(jìn)距離，進(jìn)而確定鉆桿位置，并將當(dāng)前鉆桿位 置發(fā)送給所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)12 ;
[0039] 所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)12(具體參見(jiàn)圖3)，用于接收所述鉆速傳感器發(fā)送 的所述鉆頭的當(dāng)前實(shí)際鉆速；接收所述位置傳感器發(fā)送的當(dāng)前鉆桿位置的數(shù)據(jù)并計(jì)算得到 當(dāng)前鉆孔深度；根據(jù)所述鉆速傳感器返回的當(dāng)前實(shí)際鉆速來(lái)判斷鉆頭當(dāng)前位置是否進(jìn)入到 穩(wěn)定地層，并判斷當(dāng)鉆孔深度符合錨桿錨固深度要求；若判斷所述鉆速傳感器所檢測(cè)的當(dāng) 前實(shí)際鉆速大于或等于穩(wěn)定圍巖的鉆頭標(biāo)準(zhǔn)鉆速值，且當(dāng)前鉆孔深度符合錨桿錨固深度要 求，則判定當(dāng)前圍巖為穩(wěn)定圍巖，并向所述中央控制器發(fā)送判斷信號(hào)；
[0040] 所述中央控制器11，用于接收判斷信號(hào)后，控制所述氣動(dòng)馬達(dá)和所述氣動(dòng)閥門(mén)停 止鉆孔操作；
[0041 ] 所述氣動(dòng)閥門(mén)7，用于接收所述中央控制器發(fā)送控制指令后，控制所述可伸縮氣腿 的啟?；蛘{(diào)節(jié)所述可伸縮氣腿的伸縮速率以及控制所述氣動(dòng)馬達(dá)的啟?；蛘{(diào)節(jié)所述氣動(dòng) 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆頭的鉆速。
[0042] 較佳地，所述氣動(dòng)閥門(mén)還用于接收控制按鈕發(fā)送控制指令后，控制所述可伸縮氣 腿的啟?；蛘{(diào)節(jié)所述可伸縮氣腿的伸縮速率以及控制所述氣動(dòng)馬達(dá)的啟停或調(diào)節(jié)所述氣 動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆頭的鉆速。
[0043] 較佳地，所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)還用于在所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)判定當(dāng) 前圍巖為穩(wěn)定圍巖時(shí)，將顯示信號(hào)發(fā)送給所述指示燈；
[0044] 所述指示燈用于控制穩(wěn)定圍巖對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍。
[0045] 需要說(shuō)明的是，圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在判定當(dāng)前圍巖為穩(wěn)定圍巖或是不穩(wěn)定圍 巖，都將通過(guò)指示燈進(jìn)行顯示；這樣工作人員也可以通過(guò)對(duì)指示燈的顯示，從而了解到當(dāng)前 圍巖的質(zhì)量。
[0046] 較佳地，所述圍巖自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)包括本安電源模塊，信號(hào)處理模塊，通信模塊，存 儲(chǔ)模塊，光電耦合模塊；
[0047] 所述存儲(chǔ)模塊，用于將所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，便于監(jiān) 測(cè)數(shù)據(jù)的離線分析。
[0048] 參見(jiàn)圖4,所述中央控制器包括本安電源模塊，控制器模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊，指示燈 接口模塊，控制按鈕模塊。
[0049] 較佳地，所述中央控制器，還用于在接收到需要停機(jī)的信號(hào)后，發(fā)送停機(jī)指令，并 控制所述氣動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉，進(jìn)而切斷所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣操作。
[0050] 下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆 機(jī)結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
[0051] 在鉆機(jī)工作過(guò)程中，傳感器組件將監(jiān)測(cè)參量傳入圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，圍巖松 動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到錨桿鉆機(jī)的巖層性質(zhì)狀態(tài)以及鉆進(jìn)深度，并 將判斷結(jié)果傳入中央控制器。位置傳感器通過(guò)檢測(cè)鉆桿位置，進(jìn)而確定鉆桿推進(jìn)距離；鉆速 傳感器用于檢測(cè)鉆桿鉆速。錨桿鉆機(jī)的鉆桿鉆速受?chē)鷰r地質(zhì)條件影響，圍巖越堅(jiān)硬，鉆桿鉆 速越??；反之，圍巖越松動(dòng)，鉆桿鉆速越大。
[0052] 傳感器組件安置于在貼近鉆桿的保護(hù)殼上。鉆桿向前鉆動(dòng)過(guò)程中，位置傳感器和 鉆速傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆桿的位置和鉆速，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。圍 巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)鉆孔深度符合錨桿錨固深度要求且鉆速傳感 器所檢測(cè)的鉆速顯示當(dāng)前圍巖為穩(wěn)定圍巖時(shí)，圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)將判斷結(jié)果傳輸給鉆 機(jī)控制器。
[0053] 中央控制器接收到圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)發(fā)送過(guò)來(lái)的判斷信號(hào)后，鉆機(jī)中央控制 器給出鉆孔工作停止指示信號(hào)，操作人員根據(jù)鉆孔停止指示信號(hào)決定是否停止鉆孔。停止 鉆孔時(shí)，中央控制器控制氣動(dòng)閥門(mén)停止進(jìn)氣。
[0054] 圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)接收到位置傳感器和鉆速傳感器返回的數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn) 行分析，首先根據(jù)位置傳感器傳回的鉆桿位置數(shù)據(jù)計(jì)算出當(dāng)前鉆孔深度，當(dāng)鉆孔深度符合 錨桿錨固深度要求時(shí)，根據(jù)鉆速傳感器返回的鉆桿鉆速來(lái)判斷鉆頭當(dāng)前位置是否進(jìn)入到穩(wěn) 定地層。圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)同時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)單元，便于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的離線分析 (上述關(guān)于圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的處理流程可參見(jiàn)圖5)。
[0055] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)，其特征在于，所述可識(shí) 別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)自左至右依次包括鉆頭、鉆桿、傳動(dòng)裝置、 鉆桿氣動(dòng)馬達(dá)、可伸縮氣腿；所述可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)的 側(cè)面還設(shè)置有操縱臂、氣動(dòng)閥門(mén)、連通所述氣動(dòng)閥門(mén)的進(jìn)氣管路、以及安裝在所述操縱臂上 的指不燈和控制按鈕；其中： 傳感器組件敷設(shè)在錨桿鉆機(jī)上，并與圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)電連接；中央控制器敷設(shè) 在錨桿鉆機(jī)上，分別與所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、所述氣動(dòng)閥門(mén)、所述指示燈和所述控制 按鈕電連接； 所述傳感器組件包括鉆速傳感器和位置傳感器； 所述鉆桿的一端與所述鉆頭固定連接，另一端所述傳動(dòng)裝置固定；所述鉆桿氣動(dòng)馬達(dá) 用于驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置進(jìn)而帶動(dòng)與所述傳動(dòng)裝置同軸固定連接的所述鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆 孔； 所述鉆速傳感器，用于監(jiān)測(cè)鉆頭接觸當(dāng)前圍巖地層后的當(dāng)前實(shí)際鉆速，并將所述鉆頭 的當(dāng)前實(shí)際鉆速發(fā)送給所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)； 所述位置傳感器，用于監(jiān)測(cè)鉆桿推進(jìn)距離，進(jìn)而確定鉆桿位置，并將當(dāng)前鉆桿位置發(fā)送 給所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)； 所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，用于接收所述鉆速傳感器發(fā)送的所述鉆頭的當(dāng)前實(shí)際鉆 速；接收所述位置傳感器發(fā)送的當(dāng)前鉆桿位置的數(shù)據(jù)并計(jì)算得到當(dāng)前鉆孔深度；根據(jù)所述 鉆速傳感器返回的當(dāng)前實(shí)際鉆速來(lái)判斷鉆頭當(dāng)前位置是否進(jìn)入到穩(wěn)定地層，并判斷當(dāng)鉆孔 深度符合錨桿錨固深度要求；若判斷所述鉆速傳感器所檢測(cè)的當(dāng)前實(shí)際鉆速大于或等于穩(wěn) 定圍巖的鉆頭標(biāo)準(zhǔn)鉆速值，且當(dāng)前鉆孔深度符合錨桿錨固深度要求，則判定當(dāng)前圍巖為穩(wěn) 定圍巖，并向所述中央控制器發(fā)送判斷信號(hào)； 所述中央控制器，用于接收判斷信號(hào)后，控制所述鉆桿氣動(dòng)馬達(dá)和所述氣動(dòng)閥門(mén)停止 鉆孔操作； 所述氣動(dòng)閥門(mén)，用于接收所述中央控制器發(fā)送控制指令后，控制所述可伸縮氣腿的啟 ?；蛘{(diào)節(jié)所述可伸縮氣腿的伸縮速率以及控制所述氣動(dòng)馬達(dá)的啟?；蛘{(diào)節(jié)所述氣動(dòng)馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)鉆頭的鉆速。
2. 如權(quán)利要求1所述的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)，其特征 在于， 所述氣動(dòng)閥門(mén)，還用于接收控制按鈕發(fā)送控制指令后，控制所述可伸縮氣腿的啟停或 調(diào)節(jié)所述可伸縮氣腿的伸縮速率以及控制所述氣動(dòng)馬達(dá)的啟?；蛘{(diào)節(jié)所述氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 鉆頭的鉆速。
3. 如權(quán)利要求1所述的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)，其特征 在于， 所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，還用于在所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)判定當(dāng)前圍巖為穩(wěn) 定圍巖時(shí)，將顯示信號(hào)發(fā)送給所述指示燈； 所述指示燈用于控制穩(wěn)定圍巖對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍。
4. 如權(quán)利要求1所述的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)，其特征 在于， 所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)包括本安電源模塊，信號(hào)處理模塊，通信模塊，存儲(chǔ)模塊， 光電耦合模塊； 所述存儲(chǔ)模塊，用于將所述圍巖松動(dòng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，便于監(jiān)測(cè)數(shù) 據(jù)的離線分析。
5. 如權(quán)利要求1所述的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)，其特征 在于， 所述中央控制器包括本安電源模塊，控制器模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊，指示燈接口模塊，控 制按鈕模塊。
6. 如權(quán)利要求1所述的可識(shí)別圍巖松動(dòng)范圍的智能氣動(dòng)支腿型振動(dòng)錨桿鉆機(jī)，其特征 在于， 所述中央控制器，還用于在接收到需要停機(jī)的信號(hào)后，發(fā)送停機(jī)指令，并控制所述氣動(dòng) 閥門(mén)關(guān)閉，進(jìn)而切斷所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣操作。
【文檔編號(hào)】E21B45/00GK104088620SQ201410365963
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】吳宇, 曹曉華, 馬利軍, 劉蕾 申請(qǐng)人:江蘇中礦立興能源科技有限公司