钻机快速定位方法与流程

本发明涉及一种煤矿建设施工方法，尤其是一种解决煤矿井下探放水施中的钻机快速定位方法。

背景技术：

众所周知，煤矿井下，经常使用探放水钻机进行探放水作业，目前的给钻机定位的方法存在挪移稳固钻机频繁，定位程序复杂且误差大，占用时间长，钻孔开孔位置、方位、倾角与设计误差大，钻孔施工效率低的缺点。因此，研究一种定位程序简单，占用时间短，钻孔开孔位置、方位、倾角与设计误差小，钻孔施工效率高的钻机快速定位方法，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种定位程序简单，占用时间短，钻孔开孔位置、方位、倾角与设计误差小，钻孔施工效率高的钻机快速定位方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

钻机快速定位方法，其工艺步骤为：⑴钻机定位参数的确定，⑵根据确定的钻机定位参数钻孔。

具体的，所述的钻机定位参数包括钻孔开口位置的偏中值a、钻孔夹角α、钻孔开口位置距离巷道底板的高度b和钻孔的倾角β。

具体的，钻机定位顺序为：先确定钻孔夹角α和偏中值a；然后利用调整钻机前后立柱或油缸的方法，确定钻孔开口位置距离巷道底板的高度b和钻孔的倾角β。

具体的，通过作图和参数推导确定钻孔夹角α和偏中值a，再通过在现场操作确定钻机的钻位和角度。

具体的，所述的作图：以巷道中线为一条直角边，做直角三角形⊿abc，且ac//a′c′即钻孔夹角反向延长线，做aa′//bc；只要钻机中线与a′c′重合，则有钻孔夹角为α，钻孔开口偏中线为a；所以只要确定了a′点、c点，让钻机中线通过a′c′两点，就可以定位钻机，确保夹角α和偏中值α；所述的参数推导：延长ab交工作面于b′，延长ac交工作面于d；

则有:aa′=cc′=dd′；

dd′=a-db′；

⊿abc∽⊿ab′c；

ab/ab′=bc/db′=db′=bc×ab′/ab；

设ab=1=db′=bc×ab′；

bc=abtan=bd′=ab′tan=tan；

ab^/可以直接在图上量取，为一个已知常数；

则：dd′=a-ab′tan值可求，a已知，ab′已知量取，α已知；

aa^/=cc′=a-ab′tan，可求一定值，c′点可通过沿bc方向量取cc′长度获得，a′点同理可得。

具体的，所述的现场操作：

（1）在巷道顶板，以巷道中线为一条直角边做一个直角三角形⊿abc，使得∠bac=α，ab=1m；

（2）在a、b、c三个点位置各吊挂一个重锤；

（3）测量出a点到工作面的距离值ab′，单位为cm；

（4）计算aa′=cc′；

aa′=cc′=α—ab′tan；

（5）利用重锤线，沿bc方向量取cc′长度，确定c′点，同法得a′点；

（6）调整钻机，使钻机轴线与a′c′重合，（则a、α确定）；

（7）调整钻机前后立柱，确定b和β。

关键点是：

（1）⊿abc标定位置最好在钻机安放范围内，∠bac=α，ab=1m；

（2）量取aa′、cc′时保持尺面水平；

（3）若aa′、cc′为负数，则从c点、a点反方向量取aa′、cc′长度。

与现有技术相比，本发明实现所有的钻孔开孔均能达到设计方位，便于钻机开孔前摆放，加快施工进度；提高了开孔精度，减少钻探中废孔。

附图说明

图1是平面图；

图2是断面图；

图中m为工作面，zj为钻机。

具体实施方式

如图所示，钻机快速定位方法，其工艺步骤为：⑴钻机定位参数的确定，⑵根据确定的钻机定位参数钻孔。

具体的，所述的钻机定位参数包括钻孔开口位置的偏中值a、钻孔夹角α、钻孔开口位置距离巷道底板的高度b和钻孔的倾角β。

具体的，钻机定位顺序为：先确定钻孔夹角α和偏中值a；然后利用调整钻机前后立柱或油缸的方法，确定钻孔开口位置距离巷道底板的高度b和钻孔的倾角β。

具体的，通过作图和参数推导确定钻孔夹角α和偏中值a，再通过在现场操作确定钻机的钻位和角度。

具体的，所述的作图：以巷道中线为一条直角边，做直角三角形⊿abc，且ac//a′c′即钻孔夹角反向延长线，做aa′//bc；只要钻机中线与a′c′重合，则有钻孔夹角为α，钻孔开口偏中线为a；所以只要确定了a′点、c点，让钻机中线通过a′c′两点，就可以定位钻机，确保夹角α和偏中值α；所述的参数推导：延长ab交工作面于b′，延长ac交工作面于d；

则有:aa′=cc′=dd′；

dd′=a-db′；

⊿abc∽⊿ab′c；

ab/ab′=bc/db′=db′=bc×ab′/ab；

设ab=1=db′=bc×ab′；

bc=abtan=bd′=ab′tan=tan；

ab^/可以直接在图上量取，为一个已知常数；

则：dd′=a-ab′tan值可求，a已知，ab′已知量取，α已知；

aa^/=cc′=a-ab′tan，可求一定值，c′点可通过沿bc方向量取cc′长度获得，a′点同理可得。

具体的，所述的现场操作：

（1）在巷道顶板，以巷道中线为一条直角边做一个直角三角形⊿abc，使得∠bac=α，ab=1m；

（2）在a、b、c三个点位置各吊挂一个重锤；

（3）测量出a点到工作面的距离值ab′，单位为cm；

（4）计算aa′=cc′；

aa′=cc′=α—ab′tan；

（5）利用重锤线，沿bc方向量取cc′长度，确定c′点，同法得a′点；

（6）调整钻机，使钻机轴线与a′c′重合，（则a、α确定）；

（7）调整钻机前后立柱，确定b和β。

关键点是：

（1）⊿abc标定位置最好在钻机安放范围内，∠bac=α，ab=1m；

（2）量取aa′、cc′时保持尺面水平；

（3）若aa′、cc′为负数，则从c点、a点反方向量取aa′、cc′长度。

技术特征：

1.钻机快速定位方法，其特征在于，其工艺步骤为：⑴钻机定位参数的确定，⑵根据确定的钻机定位参数钻孔。

2.根据权利要求1所述的钻机快速定位方法，其特征在于，所述的钻机定位参数包括钻孔开口位置的偏中值a、钻孔夹角α、钻孔开口位置距离巷道底板的高度b和钻孔的倾角β。

3.根据权利要求2所述的钻机快速定位方法，其特征在于，钻机定位顺序为：先确定钻孔夹角α和偏中值a；然后利用调整钻机前后立柱或油缸的方法，确定钻孔开口位置距离巷道底板的高度b和钻孔的倾角β。

4.根据权利要求3所述的钻机快速定位方法，其特征在于，通过作图和参数推导确定钻孔夹角α和偏中值a，再通过在现场操作确定钻机的钻位和角度。

5.根据权利要求4所述的钻机快速定位方法，其特征在于，所述的作图：以巷道中线为一条直角边，做直角三角形⊿abc，且ac//a′c′即钻孔夹角反向延长线，做aa′//bc；只要钻机中线与a′c′重合，则有钻孔夹角为α，钻孔开口偏中线为a；所以只要确定了a′点、c点，让钻机中线通过a′c′两点，就可以定位钻机，确保夹角α和偏中值α；所述的参数推导：延长ab交工作面于b′，延长ac交工作面于d；

则有:aa′=cc′=dd′；

dd′=a-db′；

⊿abc∽⊿ab′c；

ab/ab′=bc/db′=db′=bc×ab′/ab；

设ab=1=db′=bc×ab′；

bc=abtan=bd′=ab′tan=tan；

ab^/可以直接在图上量取，为一个已知常数；

则：dd′=a-ab′tan值可求，a已知，ab′已知量取，α已知；

aa^/=cc′=a-ab′tan，可求一定值，c′点可通过沿bc方向量取cc′长度获得，a′点同理可得。

6.根据权利要求4所述的钻机快速定位方法，其特征在于，所述的现场操作：

（1）在巷道顶板，以巷道中线为一条直角边做一个直角三角形⊿abc，使得∠bac=α，ab=1m；

（2）在a、b、c三个点位置各吊挂一个重锤；

（3）测量出a点到工作面的距离值ab′，单位为cm；

（4）计算aa′=cc′；

aa′=cc′=α—ab′tan；

（5）利用重锤线，沿bc方向量取cc′长度，确定c′点，同法得a′点；

（6）调整钻机，使钻机轴线与a′c′重合，（则a、α确定）；

（7）调整钻机前后立柱，确定b和β。

技术总结
钻机快速定位方法，其工艺步骤为：⑴钻机定位参数的确定，⑵根据确定的钻机定位参数钻孔。与现有技术相比，本发明实现所有的钻孔开孔均能达到设计方位，便于钻机开孔前摆放，加快施工进度；提高了开孔精度，减少钻探中废孔。

技术研发人员：乔志;陈文飞;杨永军;唐福瑞;李艮桥;张艳涛
受保护的技术使用者：中煤华晋集团韩咀煤业有限公司;中煤第一建设有限公司;中煤第一建设有限公司第十工程处
技术研发日：2020.06.05
技术公布日：2020.09.18