一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公布了一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置，即是在传统的窥视镜头与连接杆中间安装一个防镜头跑偏定位器，定位器结构是围绕连接杆以120°等角度环向分别布置一个圆轱辘，把探头定位在钻孔中间；并改变以往圆形探头为正三棱柱形状，在正三棱柱顶部和侧部三面分别布置一个探头，形成360°环向多角度窥视钻孔裂隙发育情况。这样可大大减少钻孔窥视工作效率，且探头不容易卡在钻孔内，四个探头同时工作能够把钻孔内部详细的裂隙情况窥视清楚，即减少窥视次数又大大增加窥视质量，可以做到“一次到位，无需多次”，可以为巷道支护或者方案设计提供更为翔实的基础技术参数。
【专利说明】一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置，应用于煤矿井下工程钻孔进行岩性探测的各类场合，如煤矿井下地应力测试钻孔、大直径锚索束孔等，窥视发现判别岩层破碎裂隙发育程度，为工程施工提供基本的地质依据。
【背景技术】
[0002]随着我国许多煤矿的浅部资源已经逐渐枯竭，矿井逐渐进入深部开采，矿压显现十分严重，为了推测覆岩产状分布、掌握巷道围岩松动圈、围岩注浆效果观察以及判别巷道深部裂隙发育程度，利用钻孔窥视仪检测围岩完整性是非常重要的一个环节。钻孔窥视仪主要应用于煤矿巷道锚杆锚索支护，巷道修复情况，施工质量以及支护方案设计等多个煤矿井下多个领域，为煤矿巷道支护和矿山压力程提供可靠的参考信息和技术支持。
[0003]目前在现场利用圆形窥视探头进行测试工作时发现许多问题，严重测试工作的进行。在探视钻孔内岩层情况时，如果钻孔直径很大时，在利用钻杆向孔内投送探头时，往往探头会偏离钻孔轴心紧贴孔壁或者钻孔本身倾斜一定角度时，会严重影响钻孔的窥视范围，再加上如果孔内水分大且有煤泥粘在窥视镜头上，此时不得不重新再次测试，影响测试工作的效率。当钻孔直径很小时，极易造成探头被卡在中间无法取出，往往这种情况要在窥视孔附近重新打钻，方可取出窥视探头，这样对探头镜片损伤极大，影响窥视效果和效率，起不到事半功倍的效果。
[0004]有些学者(中国专利CN 202690041U)提出一种用于岩层探测记录仪探头定位及保护的装置，该装置为在探头外侧增加一个保护套筒，利用保护套来防止探头被卡死，利用套筒上的卡条与探头上卡槽连接在一起，这种套筒可以在一定程度上保护套头不被卡死，保证套头有一定的空间，能够达到一定的窥视效果；但是如果钻孔内有裂隙或者凹槽，探头在推送过程中其端部的套筒极易卡住凹槽，很难直接推送。还有学者(中国专利CN202250057U)提出在探头端部安装一个半球形不沾水的镜片照，可以有效防止探头被水煤泥遮住探头，但是该装置只能防止泥水污住镜头，窥视范围的也不是很广阔，很难保证探头始终在钻孔轴线上。本实用新型在上述优点的基础上又进一步改进了窥视仪探头定位与形状增大窥视范围装置，大大保证了探头始终在钻孔轴线上，还可以360°全方位窥视钻孔内的详细裂隙发育程度。
【发明内容】
[0005]技术问题:本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种多角度窥视、探头精准定位的一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置，改变传统的探头布置与定位形式。把探头定位在钻孔中间，使探头位于钻孔中间，并在传统窥视探头周围多布设三个探头，形成360°环向多角度窥视钻孔，大大提高探视质量，扩大了探头的窥视范围。
[0006]技术方案:本实用新型是对传统的钻孔窥视仪端部探头做出改进，在探头推送杆与探头连接处安装一个防止镜头跑偏定位器，窥视镜头定位器主要是围绕连接杆以120°等角度环向分别布置一个圆轱辘，定位器的最大直径要小于钻孔的直径，防止定位器直径过大的把探头卡在钻孔中间；当向钻孔内部推送探头时，依靠定位器上面的小轱辘与钻孔岩壁产生滑动，推入钻孔内，这样可以把探头定位在钻孔中间；而且对传统的圆形探头装置改成正三棱柱形状，正三棱柱为不锈钢材料制成，必须具备一定的强度，防止长时间沾水锈蚀探头，在正三棱柱顶部和侧部三面分别布置一个探头，这样每个探头便可以窥视120°范围的钻孔岩壁，顶部探头则只负责窥视钻孔前方裂隙发育情况，如此便可以形成360°环向多角度窥视钻孔裂隙发育情况。
[0007]有益效果:本实用新型专利鉴于以上探头窥视时的种种不足，特提出一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置，即是在传统的窥视镜头与连接杆中间安装一个防止镜头跑偏定位器，窥视镜头定位器主要是围绕连接杆以120°等角度环向分别布置一个圆轱辘，把探头定位在钻孔中间；并改变以往圆形探头为正三棱柱形状，在正三棱柱顶部和侧部三面分别布置一个探头，形成360°环向多角度窥视钻孔裂隙发育情况。如此装置可大大减少钻孔窥视工作效率，且探头不容易卡在钻孔内，四个探头同时工作能够基本上可以把钻孔内部详细的裂隙情况窥视清楚，即较少窥视次数又大大增加窥视质量，可以做到“一次窥视到位，无需多次”。能够为巷道支护或者方案设计提供更为翔实的基础技术参数。鉴于以上众多的优点，因此本实用新型具有极大的推广性。
[0008]保护套为两端开口的筒状结构，其是由硬质的聚氯乙烯塑料制成的，使用时卡在探头上；在探头的两侧设置有两个卡槽，在保护套的内钡J两端设置有两个卡条，卡条与卡槽相契合；在保护套的侧壁上开设有上下贯通的缝隙。本实用新型套在探头外侧，可以保护探头不被卡死，并可起到定位探头的作用，使探头尽量位于钻孔中心，提高探视质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型窥视探头定位器示意图。
[0010]图2为本实用新型正三棱柱全方位窥视探头示意图。
[0011]I 一探头定位器；2 —滑动轴辘；3 —与推送杆连接小孔；4 一正三棱柱探头；5 —三棱柱顶部探头；6 —三棱柱侧面三个探头；7 —与定位器连接小孔。
【具体实施方式】
[0012]本实用新型提供了 一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置，为了使该实用新型目的，技术方案以及有益效果更明确，下面将结合附图对该发明做进一步详细的说明，按如下步骤进行:
[0013]1.利用钻孔窥视仪之前，必须先用煤矿用坑道钻机施工钻孔，钻孔在施工过程中，尽量使钻杆垂直推进，倾斜角度不宜超过33°，一般用75?100mm钻头进行钻孔施工；
[0014]2.钻孔施工完毕后，首先把第一节推进钻杆与杆端定位器I上小孔3连接好，其次再把定位器I与正三棱柱窥视探头4底部小孔7连接好，用细抹布把顶部一个5和侧面三个探头6的镜片擦拭干净，调试好录像功能是否正常运转；
[0015]3.当所有调试工作准备完毕后，把带有三个小轱辘2的定位器放置到钻孔内，按下采集仪上的开始录像按钮，便开始继续推送探头装置，在推送过程中，如果遇到一定阻力时，轻轻向后拉下推送钻杆，再次旋转下推送杆改变送入方向，使定位器滑动通过小石块；[0016]4.当探头推送到孔底时，按下采集上的停止按钮，并保存录像，如此便完成了钻孔的窥视工作。
[0017]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置，其特征在于:主要是在传统的窥视镜头与连接杆中间安装一个防止镜头跑偏定位器(1)，并改变以往单一镜头窥视钻孔的装置，形成360°环向窥视钻孔的裂隙发育程度。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置，其特征在于，所述窥视镜头定位器是围绕连接杆以120°等角度环向分别布置一个圆轱辘(2)，把探头定位在钻孔中间，定位器环向最大直径要小于钻孔直径8?15_。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置，其特征在于，所述全方位环向窥视探头是改变以往圆形探头为正三棱柱形状(4)。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下钻孔全方位窥视探头及定位装置，其特征在于，所述正三棱柱形状镜头为除在其顶部设置一个探头(5)，并在三棱柱三个侧面分别设置一个探头(6)，形成环向多角度窥视钻孔。
【文档编号】E21B49/00GK203729976SQ201420013130
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】刘娜, 郑西贵, 麻卫, 邱鹏, 张霖, 路抗, 兰一天, 张天池 申请人:中国矿业大学