礦山井下鉆孔測斜儀探管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煤礦鉆孔質(zhì)量檢測領(lǐng)域，具體為一種測量礦山井下鉆孔的傾角、方位角及終孔位置偏移量的礦山井下鉆孔測斜儀探管。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)煤礦防治水工作的要求，應(yīng)當堅持預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則，探放水鉆孔的質(zhì)量檢測驗收，要求驗收簽字。但是鉆孔的質(zhì)量檢測一般只測孔深，鉆孔深部的方位角、傾角不作檢測，沒有定量分析依據(jù)，如:鉆孔終孔方位角誤差Ζα，鉆孔終孔傾角誤差Ζβ，鉆孔終孔水平擺幅Υ?|，鉆孔終孔深度誤差Z S，鉆孔終孔高差誤差Z Z等，因此，探放水鉆孔的質(zhì)量檢測驗收檢測存在漏洞，探放水鉆孔的精準度無法斷定，嚴重影響水害隱患的預(yù)測預(yù)報，威脅到礦井安全。
[0003]而用普通測斜儀探管進行鉆孔的質(zhì)量檢測時，鉆孔方位角主要依靠指南針或磁敏元件定向，在磁性礦地區(qū)或在鐵管中，由于指南針或磁敏元件的磁感應(yīng)受到磁性體的影響，誤差不能滿足檢測驗收要求，而用陀螺測斜儀，漂移嚴重，儀器昂貴，檢測成本高。再者，探管送入鉆孔的方式為鉆桿推送，體力繁重，誤工誤時，用人工推送時，隨著鉆孔深度增加，推送更加困難，仰傾角稍大時自滑嚴重，無法操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型為了解決上述問題，提供了礦山井下鉆孔測斜儀探管。
[0005]本實用新型是采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的:礦山井下鉆孔測斜儀探管，包括牽引管、探向管、轉(zhuǎn)向管和定向管，牽引管的一端固定有電機，電機的軸上連接有膠輪，膠輪轉(zhuǎn)動時可以摩擦到鉆孔內(nèi)壁，帶動牽引管向鉆孔內(nèi)移動，牽引管的另一端通過第一關(guān)節(jié)軸承和探向管一端連接，第一關(guān)節(jié)軸承上設(shè)有第一滑環(huán)，探向管的另一端通過第二關(guān)節(jié)軸承、第三關(guān)節(jié)軸承和轉(zhuǎn)向管一端連接，第二關(guān)節(jié)軸承和第三關(guān)節(jié)軸承之間連接有第一角度傳感器，轉(zhuǎn)向管的另一端通過第四關(guān)節(jié)軸承、第五關(guān)節(jié)軸承和定向管一端連接，第四關(guān)節(jié)軸承和第五關(guān)節(jié)軸承之間連接有第二角度傳感器，定向管內(nèi)設(shè)有激光指向儀和傾角傳感器，定向管的另一端上連接有第六關(guān)節(jié)軸承，第六關(guān)節(jié)軸承上設(shè)有第二滑環(huán)，電機的接線通過第一滑環(huán)和外部電源連接，第一角度傳感器、第二角度傳感器、激光指向儀和傾角傳感器的接線通過第二滑環(huán)和外部電源連接。
[0006]工作時，測斜儀探管上的膠輪轉(zhuǎn)動，與鉆孔內(nèi)壁有摩擦作用，帶動牽引管、探向管、轉(zhuǎn)向管和定向管朝鉆孔內(nèi)部移動，測斜儀上的第一角度傳感器可以測量探向管軸向轉(zhuǎn)角，第二角度傳感器可以測量轉(zhuǎn)向管軸向轉(zhuǎn)角，傾角傳感器可以測量定向管傾角，探管徑向轉(zhuǎn)角(此處探管不包括牽引管)，激光指向儀用于定位代表鉆孔方位角的兩根垂線，通過各個測量點的測量角度數(shù)據(jù)，再經(jīng)過運算即可得出鉆孔終孔方位角誤差Ζα，鉆孔終孔傾角誤差Ζβ，鉆孔終孔水平擺幅Υ?|，鉆孔終孔深度誤差ZS，鉆孔終孔高差誤差ZZ等，使得鉆孔質(zhì)量監(jiān)測更加精確。該測斜儀工作時不會受到磁性體的影響，而且結(jié)構(gòu)簡單實用，通過電機的帶動進入鉆孔的方式新穎獨特，減輕了工作人員的工作負擔。
[0007]上述的礦山井下鉆孔測斜儀探管，定向管另一端端部還通過第六關(guān)節(jié)軸承連接有外罩，第二滑環(huán)置于外罩內(nèi)；外罩能防止灰塵、顆粒等進入管體內(nèi)，對管體內(nèi)器件起到保護作用。
[0008]上述的礦山井下鉆孔測斜儀探管，牽引管、探向管、轉(zhuǎn)向管和定向管上固定有兩個滑塊，兩滑塊相對于管體軸線對稱，滑塊包括筒體，筒體內(nèi)部設(shè)有壓縮彈簧和一個端面為球面的活塞桿，活塞桿的兩端分別頂在彈簧和鉆孔內(nèi)壁上，牽引管上的滑塊還有增大膠輪摩擦力的作用，滑塊對測斜儀有定位作用，使得斜測儀的管體處于鉆孔中間位置，保證數(shù)據(jù)測量的準確性。
[0009]上述的礦山井下鉆孔測斜儀探管，探向管、轉(zhuǎn)向管和定向管都由若干管段組成，便于探管的存放和井下運輸。
[0010]本實用新型提供了一種礦山井下鉆孔測斜儀探管，該測斜儀工作時不會受到磁性體的影響，而且結(jié)構(gòu)簡單實用，通過電機的帶動進入鉆孔的方式新穎獨特，相比鉆桿推送方式減輕了工作人員的工作負擔。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:卜外罩，2-第二滑環(huán)，3-第六關(guān)節(jié)軸承，4-膠輪，5-定向管，6-激光指向儀，7-傾角傳感器，8-第四關(guān)節(jié)軸承，9-第二角度傳感器，10-第五關(guān)節(jié)軸承，11-轉(zhuǎn)向管，12-第二關(guān)節(jié)軸承，13-第一角度傳感器，14-第三關(guān)節(jié)軸承，15-滑塊，16-探向管，17-第一滑環(huán)，18-第一關(guān)節(jié)軸承，19-牽引管，20-電機。
【具體實施方式】
[0013]礦山井下鉆孔測斜儀探管，包括牽引管19、探向管16、轉(zhuǎn)向管11和定向管5，牽引管19的一端固定有電機20，電機20的軸上連接有膠輪4，牽引管19的另一端通過第一關(guān)節(jié)軸承18和探向管16—端連接，第一關(guān)節(jié)軸承18上設(shè)有第一滑環(huán)17，探向管16的另一端通過第二關(guān)節(jié)軸承12、第三關(guān)節(jié)軸承14和轉(zhuǎn)向管11 一端連接，第二關(guān)節(jié)軸承12和第三關(guān)節(jié)軸承14之間連接有第一角度傳感器13，轉(zhuǎn)向管11的另一端通過第四關(guān)節(jié)軸承8、第五關(guān)節(jié)軸承10和定向管5—端連接，第四關(guān)節(jié)軸承8和第五關(guān)節(jié)軸承10之間連接有第二角度傳感器9，定向管5內(nèi)設(shè)有激光指向儀6和傾角傳感器7，定向管的另一端上連接有第六關(guān)節(jié)軸承3，第六關(guān)節(jié)軸承3上設(shè)有第二滑環(huán)2，電機20的接線通過第一滑環(huán)17和外部電源連接，第一角度傳感器13、第二角度傳感器9、激光指向儀6和傾角傳感器7的接線通過第二滑環(huán)2和外部電源連接，牽引管19、探向管16、轉(zhuǎn)向管11為不銹鋼圓管或鋁合金圓管。
[0014]上述的礦山井下鉆孔測斜儀探管，定向管另一端端部還通過第六關(guān)節(jié)軸承3連接有外罩I，第二滑環(huán)I置于外罩I內(nèi)，外罩I外形為子彈頭狀。
[0015]上述的礦山井下鉆孔測斜儀探管，牽引管、探向管、轉(zhuǎn)向管和定向管都上固定有兩個滑塊，兩滑塊相對于管體軸線對稱，滑塊包括筒體，筒體內(nèi)部設(shè)有壓縮彈簧和一個端面為球面的活塞桿，活塞桿的兩端分別頂在彈簧和鉆孔內(nèi)壁上。
[0016]上述的礦山井下鉆孔測斜儀探管，探向管16、轉(zhuǎn)向管11和定向管5都由若干管段組成。
[0017]工作原理為:第I測點的測量:通過牽引管19上電機的帶動，將轉(zhuǎn)向管11、探向管16塞入鉆孔中，定向管5內(nèi)激光指向儀6發(fā)出的光束射向代表鉆孔方位角的兩根垂線，轉(zhuǎn)向管11與定向管5的轉(zhuǎn)折點置于鉆孔口，即從鉆孔口向鉆孔底推進到第I個測點，旋轉(zhuǎn)定向管5，當轉(zhuǎn)動到定向管5軸向中心線通過鉆孔標定時的代表鉆孔方位角的兩根垂線，同時定向管5內(nèi)傾角傳感器7顯示的數(shù)值與設(shè)計鉆孔傾角一致時，穩(wěn)定5到10秒鐘，記錄此刻的探測深度(此時的探測深度等于一個轉(zhuǎn)向管長度I X L加一個探向管長度L再加一個牽引管長度kXL )、探管徑向轉(zhuǎn)角Q1和定向管傾角ftgga、轉(zhuǎn)向管軸向轉(zhuǎn)角、探向管軸向轉(zhuǎn)角％ι。
[0018]第2測點的測量:將轉(zhuǎn)向管11、探向管16和定向管5均塞入鉆孔中，定向管尾部和孔口對齊，即從鉆孔口向鉆孔底推進到第2個測點，穩(wěn)定5到10秒鐘，記錄此刻的探測深度(此時的探測深度等于2個轉(zhuǎn)向管長度2Χ L加一個探向管長度L再加一個牽引管長度kX L )、探管徑向轉(zhuǎn)角02和定向管傾角fel2、轉(zhuǎn)向管軸向轉(zhuǎn)角δ$?、探向管軸向轉(zhuǎn)角％2。
[0019]第η測點的測量:從鉆孔口向鉆孔底推進到第η個測點，穩(wěn)定5到10秒鐘，記錄推進到第η個測點時的探測深度(此時的探測深度等于η個轉(zhuǎn)向管長度η X L加一個探向管長度L再加一個牽引管長度kX L)、探管徑向轉(zhuǎn)角θη和定向管傾角轉(zhuǎn)向管軸向轉(zhuǎn)角δ$|η、探向管軸向轉(zhuǎn)角δ?&。
[0020]設(shè)定探向管16、轉(zhuǎn)向管11和定向管5的長度都為L。
[0021]通過各個測量點的測量角度數(shù)據(jù)，再經(jīng)過運算即可得出鉆孔終孔方位角誤差Ζα，鉆孔終孔傾角誤差Ζβ，鉆孔終孔水平擺幅Y?l，鉆孔終孔深度誤差Z S，鉆孔終孔高差誤差ZZ等，可以定量分析鉆孔的質(zhì)量。
【主權(quán)項】
1.礦山井下鉆孔測斜儀探管，其特征在于包括牽引管(19)、探向管(16)、轉(zhuǎn)向管(11)和定向管(5)，牽引管(19)的一端固定有電機(20)，電機(20)的軸上連接有膠輪(4)，牽引管(19)的另一端通過第一關(guān)節(jié)軸承(18)和探向管(16)—端連接，第一關(guān)節(jié)軸承(18)上設(shè)有第一滑環(huán)(17)，探向管(16)的另一端通過第二關(guān)節(jié)軸承(12)、第三關(guān)節(jié)軸承(14)和轉(zhuǎn)向管(11)一端連接，第二關(guān)節(jié)軸承(12)和第三關(guān)節(jié)軸承(14)之間連接有第一角度傳感器(13)，轉(zhuǎn)向管(11)的另一端通過第四關(guān)節(jié)軸承(8)、第五關(guān)節(jié)軸承(10)和定向管(5)—端連接，第四關(guān)節(jié)軸承(8)和第五關(guān)節(jié)軸承(10)之間連接有第二角度傳感器(9)，定向管(5)內(nèi)設(shè)有激光指向儀(6)和傾角傳感器(7)，定向管的另一端上連接有第六關(guān)節(jié)軸承(3)，第六關(guān)節(jié)軸承(3)上設(shè)有第二滑環(huán)(2)，電機(20)的接線通過第一滑環(huán)(17)和外部電源連接，第一角度傳感器(13)、第二角度傳感器(9)、激光指向儀(6)和傾角傳感器(7)的接線通過第二滑環(huán)(2)和外部電源連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山井下鉆孔測斜儀探管，其特征在于定向管另一端端部還通過第六關(guān)節(jié)軸承(3)連接有外罩(1)，第二滑環(huán)(2)置于外罩(I)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦山井下鉆孔測斜儀探管，其特征在于牽引管、探向管、轉(zhuǎn)向管和定向管都上固定有兩個滑塊(15)，兩滑塊關(guān)于管體軸線對稱，滑塊(15)包括筒體，筒體內(nèi)部設(shè)有壓縮彈簧和一個端面為球面的活塞桿，活塞桿的兩端分別頂在彈簧和鉆孔內(nèi)壁上。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦山井下鉆孔測斜儀探管，其特征在于探向管(16)、轉(zhuǎn)向管(11)和定向管(5)都由若干管段組成。
【專利摘要】本實用新型屬于煤礦鉆孔質(zhì)量檢測領(lǐng)域，具體為一種礦山井下鉆孔測斜儀探管，包括牽引管、探向管、轉(zhuǎn)向管和定向管，牽引管的一端固定有電機，電機的軸上連接有膠輪，牽引管通過第一關(guān)節(jié)軸承和探向管連接，第一關(guān)節(jié)軸承上設(shè)有第一滑環(huán)，探向管通過第二關(guān)節(jié)軸承、第三關(guān)節(jié)軸承和轉(zhuǎn)向管連接，第二關(guān)節(jié)軸承和第三關(guān)節(jié)軸承之間連接有第一角度傳感器，轉(zhuǎn)向管通過第四關(guān)節(jié)軸承、第五關(guān)節(jié)軸承和定向管連接，第四關(guān)節(jié)軸承和第五關(guān)節(jié)軸承之間連接有第二角度傳感器，定向管內(nèi)設(shè)有激光指向儀和傾角傳感器，定向管上連接有第六關(guān)節(jié)軸承，第六關(guān)節(jié)軸承上設(shè)有第二滑環(huán)。本實用新型工作時不會受到磁性體的影響，通過電機的帶動進入鉆孔的方式新穎獨特。
【IPC分類】E21B47/022
【公開號】CN205349326
【申請?zhí)枴緾N201620092078
【發(fā)明人】馬葉青, 馬葉帥, 馬平
【申請人】馬葉青
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月30日