专利名称：用于地质勘探的超深孔测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及勘探測量装置，具体属于用于地质勘探的超深孔测量装置。
背景技术：
在矿山井下采矿过程中随着矿山采矿的深入，矿体的縮小，为了矿山生产的延续和发展，需要在井下适当的地方向深部钻探，以获取地下岩石矿样，从而分析探査地下矿是储存情況，这种孔叫地质探矿孔，是矿山生产必不可少的ー种工作。根据地质情况不同其深度一般都在40到100米之间，角度一般都是垂直向下的，有时也有一定的角度。地质探矿孔的深度和角度是根据矿山地质情况预先设计好的，根据设计数据打孔 可以保证取样的真实性，可以查明是否有矿，是否有开采价值，并可以确定矿体的边界，事关矿山的发展和生产寿命，因此地质探矿孔的钻孔质量很重要。如果位置偏移，达不到设计深度，可能会给最终判断带来不同结论。因为地质探矿孔很深，加上我国井下探矿钻机比较落后在钻孔作业时由于固定不好，容易造成孔位滑动偏移，同时矿山井下地质情况也是十分复杂的，常常会有裂隙，溶洞以及破碎带，这些因素都可以造成地质探孔的偏离设计值，所以钻完后对地质探矿孔深度和角度进行验收时十分必要的。现有的采矿炮孔测量仪一般只能测三十米左右，有的仪器只能测上向孔，对下向孔束手无策，满足不了地质探矿孔验收的要求，因此研制一种地质探矿孔參数测量仪十分必要。
发明内容本实用新型的目的在于克服目前的不足，提供一种用于測量下向地质探矿孔深度在40米以上和倾角參数，检测的孔位数据能即时数码显示，井能储存的用于地质勘探的超深孔测量装置。实现上述目的的措施用于地质勘探的超深孔测量装置，其主要由孔深传感器、倾角传感器、与倾角传感器连接的摆锤、三菱锥形连杆、弹簧式固定件、出线孔、帽形弹簧片组成，其在于在孔深传感器和倾角传感器通过电缆连接到测量仪，測量仪内设的串ロ通过信号线与计算机连接；三菱锥形连杆为伸縮式的。其特征在于所述的测量仪由外壳、外売上的面板组成。其特征在干在测量仪的面板上装有孔深显示器、孔角显示器、钻孔位置显示器、巷道位置显示器、孔位排位显示器、钻孔孔号显示器、数字键、功能键、操作键。其特征在干功能键包括水平设置键、孔号设置键、串行通讯键、川脉设置键、数据回显键、排位累计键、排位设置键、剰余空间键、手输孔深键。其特征在干操作键包括測量的启动键、存贮键、孔号增加键、孔号減少键。其特征在于在测量仪的面板上装有电池电量显示器。[0014]其特征在于在测量仪的机壳内装有与串ロ连接的中央处理器、与中央处理器连接的程序存储器、与中央处理器及程序存储器连接的中间数据处理器、与中央处理器及中间数据处理器连接的測量数据处理器、与中央处理器及測量数据处理器连接的系统时序发生器、系统时序发生器连接的发射触发器、与发射触发器分别连接的功放器和方波发生器、与功放器连接的声波换能器、连接于功放器与声波换能器之间的带通滤波放大器、与带通滤波放大器连接的A/D转换器、与A/D转换器和中央处理器连接的显示数码管理器、与中央处理器及显示数码管理器连接的并行接ロ电路、与并行接ロ电路连接的双积分A/D转换器、与双积分A/D转换器连接的光电编码器；中央处理器分别与数字键、功能键、操作键连接；上述各部件之间均采用信号线链接。本实用新型的显著特点是深度測量是测量仪将声波的各个回波波系采集回来，通过软件进行回波分析，排除可能发生的异常波，最终找到真实的洞底回波保证了测量的准确性和可信性，故在井下复杂的地质条件下所测量的深度值准确性高可靠。本实用新型的另ー个特点是在主机面板上可以设置测量孔的实际位置參数，如水平、川脉、排位、孔号等，这样随同測量数据存储时就可以和设计值一一对应，一目了然；其 还可以将主机在井下测量的数据与地面计算机通讯，通过键盘把设计数据输入后可以自动判别是否合格，并自动打印成验收报表，十分方便。
图I为本实用新型的结构示意图图2为图I中面板的结构示意图图3为图I中外壳内的结构示意图图中I-孔深传感器，2-倾角传感器，3-摆锤，4-三菱锥形连杆，5-弹簧式固定件，6-出线孔，7-帽形弹簧片，8-测量仪，9-信号线，10-串ロ，11-计算机，12-外壳，13-面板，14-孔深显示器，15-孔角显示器，16-钻孔位置显示器，17-巷道位置显示器，18-孔位排位显示器，19-钻孔孔号显示器，20-数字键，21-功能键，22-操作键，23-水平设置键，24-孔号设置键，25-串行通讯键，26-川脉设置键，27-数据回显键，28-排位累计键，29-排位设置键，30-剩余空间键，31-手输孔深键，32-启动键，33-存贮键，34-孔号增加键，35-孔号减少键，36-电池电量显示器，37-中央处理器，38-程序存储器，39-中间数据处理器，40-測量数据处理器，41-系统时序发生器，42-发射触发器，43-功放器，44-方波发生器，45-声波换能器，46-带通滤波放大器，47-A/D转换器，48-显示数码管理器，49-并行接ロ电路，50-双积分A/D转换器，51-光电编码器。
具体实施方式
以下结合附图做进一步描述用于地质勘探的超深孔测量装置，其主要由孔深传感器I、倾角传感器2、与倾角传感器2连接的摆锤3、三菱锥形连杆4、弹簧式固定件5、出线孔6、帽形弹簧片7组成，其在于在孔深传感器I和倾角传感器2上通过电缆连接测量仪8，测量仪8通过装在主机内部的串ロ 10及信号线9与计算机11连接；三菱锥形连杆4为伸缩式的。所述的测量仪8由外壳12、外壳12上的面板13组成。[0024]在面板13上装有孔深显示器14、孔角显示器15、钻孔位置显示器16、巷道位置显示器17、孔位排位显示器18、钻孔孔号显示器19、数字键20、功能键21、操作键22。功能键21包括水平设置键23、孔号设置键24、串行通讯键25、川脉设置键26、数据回显键27、排位累计键28、排位设置键29、剰余空间键30、手输孔深键31。操作键22包括启动键32、存贮键33、孔号增加键34、孔号减少键35。在测量仪8的面板13上装有电池电量显示器36。在测量仪8的外壳12内装有与串ロ 10连接的中央处理器37、与中央处理器37连接的程序存储器38、与中央处理器37及程序存储器38连接的中间数据处理器39、与中央处理器37及中间数据处理器39连接的測量数据处理器40、与中央处理器37及測量数据处 理器40连接的系统时序发生器41、系统时序发生器41连接的发射触发器42、与发射触发器42分别连接的功放器43和方波发生器44、与功放器43连接的声波换能器45、连接于功放器43与声波换能器45之间的带通滤波放大器46、与带通滤波放大器46连接的A/D转换器47、与A/D转换器47和中央处理器37连接的显示数码管理器48、与中央处理器37及显示数码管理器48连接的并行接ロ电路49、与并行接ロ电路49连接的双积分A/D转换器50、与双积分A/D转换器50连接的光电编码器51 ;中央处理器37分别与数字键20、功能键21、操作键22连接；上述各部件之间均采用信号线9连接。操作原理·測量前首先开机并根据实际需要设置相关參数先按水平设置键23，则钻孔位置显示器16熄灭，再通过数字键20输入相应数字，与实际位置的海抜水平数就设置好了 ；同样通过巷道位置设置键17和数字键20设置巷道川脉号；通过孔位排位设置键18和数字键20设置排位号；通过在钻孔孔号显示器19和数字键20设置孔号；设置完后再将测量探头放到孔ロ，按动测量的启动键32，在中央处理器37和存储在程序存储器38软件程序控制下由系统时序发生器41，方波发生器44，发射触发电路42，以及功放器43发出测量声波，声波换能器45既是声波的发射源也是回波的接收器，声波发射完后同时通过带通滤波电路46，A/D转换器47将ー系列回波波系采集回，由中央处理器37通过程序存储器38中的程序软件回波分析程序进行分析处理，最終找出孔底波，通过计算得出孔深数值并存储在中间数据处理器39中；再通过键盘及显示数码管理器48在孔深显示器14上显示出来；同时测角传感器2中的光电编码器51产生的脉冲波也通过双积分A/D转换器50和并行接ロ电路49把角度信号传入中央处理器37，通过软件程序进行三角函数变换成倾角，再通过键盘及显示数码管理器48在孔角显示器15上显示出来，测量显示确认后再按存储键33，此时显示的深度和倾角数值变为00. 00，表明测量的数据已经存储在測量数据存储器40中，到此ー个孔的测量完成，整个过程只需几秒钟。再按孔号增加键34上操作步骤进行下一个孔的測量…如此类推。在测量过程中根据实际可以对水平数、川脉号、排位号、孔号进行再设置，以保证測量数据跟实际位置一致。到地面通过串ロ 10用信号线9可以跟地面计算机11通讯，把井下测量的数据传入计算机11中，再把设计的深度值，角度值通过键盘输入该软件，測量数据管理软件就可以自动把測量值跟设计值进行比较，自动判别那些孔合格，那些孔不合格，并打印成验收报表。[0033] 本机使用高能镍氢可充电池组供电，一次充满可以在井下连续工作六小时以上，
完全满足井下测量的要求。本机面板上有电池电量指示36，满量程四个灯全亮，当只有两个灯亮时提醒用户要充电了。
权利要求1.用于地质勘探的超深孔测量装置，其主要由孔深传感器、倾角传感器、与倾角传感器连接的摆锤、三菱锥形连杆、弹簧式固定件、出线孔、帽形弹簧片组成，其特征在于在孔深传感器和倾角传感器通过电缆连接到测量仪，測量仪内设的串ロ通过信号线与计算机连接；三菱锥形连杆为伸縮式的。
2.如权利要求I所述的用于地质勘探的超深孔测量装置，其特征在于所述的测量仪由外壳、夕卜壳上的面板组成。
3.如权利要求2所述的用于地质勘探的超深孔测量装置，其特征在于在测量仪的面板上装有孔深显示器、孔角显示器、钻孔位置显示器、巷道位置显示器、孔位排位显示器、钻孔孔号显示器、数字键、功能键、操作键。
4.如权利要求3所述的用于地质勘探的超深孔测量装置，其特征在于功能键包括水平设置键、孔号设置键、串行通讯键、川脉设置键、数据回显键、排位累计键、排位设置键、剩余空间键、手输孔深键。
5.如权利要求3所述的用于地质勘探的超深孔测量装置，其特征在于操作键包括測量的启动键、存贮键、孔号增加键、孔号減少键。
6.如权利要求2所述的用于地质勘探的超深孔测量装置，其特征在于在测量仪的面板上装有电池电量显示器。
7.如权利要求2或3所述的用于地质勘探的超深孔测量装置，其特征在于在测量仪的机壳内装有与串ロ连接的中央处理器、与中央处理器连接的程序存储器、与中央处理器及程序存储器连接的中间数据处理器、与中央处理器及中间数据处理器连接的測量数据处理器、与中央处理器及測量数据处理器连接的系统时序发生器、系统时序发生器连接的发射触发器、与发射触发器分别连接的功放器和方波发生器、与功放器连接的声波换能器、连接于功放器与声波换能器之间的带通滤波放大器、与带通滤波放大器连接的A/D转换器、与A/D转换器和中央处理器连接的显示数码管理器、与中央处理器及显示数码管理器连接的并行接ロ电路、与并行接ロ电路连接的双积分A/D转换器、与双积分A/D转换器连接的光电编码器；中央处理器分别与数字键、功能键、操作键连接；上述各部件之间均采用信号线链接。
专利摘要本实用新型涉及用于地质勘探的超深孔测量装置。其主要由孔深传感器、倾角传感器、与倾角传感器连接的摆锤、三菱锥形连杆、弹簧式固定件、出线孔、帽形弹簧片组成。其在孔深传感器和倾角传感器通过电缆连接到测量仪，测量仪内设的串口通过信号线与计算机连接；三菱锥形连杆为伸缩式的。本实用新型的显著特点是深度测量是测量仪将声波的各个回波波系采集回来，排除可能发生的异常波，最终找到真实的洞底回波保证了测量的准确性和可信性，故在井下复杂的地质条件下所测量的深度值准确性高可靠。
文档编号E21B47/04GK202451138SQ201220032350
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月2日 优先权日2012年2月2日
发明者周传志, 洪军, 邹敦富 申请人:武汉钢铁集团开圣科技有限责任公司