探放水钻孔仰角轨迹测量装置及带该装置的钻机的制作方法

文档序号:15100680发布日期:2018-08-04 15:39阅读:614来源:国知局

本实用新型涉及探放水钻孔设备技术领域,具体涉及一种探放水钻孔仰角轨迹测量装置。



背景技术:

探放水是指在掘进巷道时利用钻探直接向巷道或隧道掘进方向和工作面进行探放水,探测前方是否存在富水体、有害地质构造或导水通道等,若有水则通过钻孔进行放水,为巷道或隧道的安全掘进提供保障。

公开日为2015年9月2日的中国专利文献CN104879163A公开一种井下小型超前定向探放水装置及方法,包括:现场钻孔轨迹控制主机、钻机、设置在钻机上的钻杆、一端与钻杆螺纹连接的探测钻杆、通过螺杆马达安装在探测钻杆另一端的钻头、与钻头配合的泥浆泵,其中,所述探测钻杆的探测数据通信端连接现场钻孔轨迹控制主机的探测数据通信端,所述现场钻孔轨迹控制主机的钻机控制信号输出端连接钻机的控制端,现场钻孔轨迹控制主机的螺杆马达控制信号输出端连接螺杆马达的控制端。该技术方案采用控制主机处理三维罗盘采集的信息获取钻孔的方向和倾角数据。



技术实现要素:

本实用新型要解决的问题是提供一种探放水钻孔仰角轨迹测量装置,其提供另外一种确定探放水钻孔仰角轨迹的思路,能够测量探放水钻孔的仰角。

为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:

设计一种探放水钻孔仰角轨迹测量装置,用于安装在具有注入稀释液功能的钻机的分离转动器上,包括:截止阀、三通头以及用于测量钻机的中空钻杆内压力的液压表,所述三通头的其中一个接口用于安装在所述分离转动器上,该三通头的另外两个接口分别安装有截止阀,且其中一个截止阀上安装有所述液压表。

上述探放水钻孔仰角轨迹测量装置的工作原理是:将该装置安装于具有注入稀释液功能的钻机的分离转动器上,将未连接液压表的截止阀与高压水管连接;因钻机的钻杆为固定长度的多节,在增加中空钻杆前,关闭与液压表连接的截止阀,打开与高压水管连接的截止阀,高压水管内的水经该截止阀、多节中空钻杆、钻头流出,当看到钻孔内外流水时,关闭与高压水管连接的截止阀;打开与液压表连接的截止阀,此时中空钻杆内蓄存的水与液压表的敏感元件接触,读取液压表的读数,通过h=pa÷(ρ×g)公式得中空钻杆内水位的高度,即设在钻头出水口处相对于液压表的液面高度,因液压表位置不变,故采用定长积分法,一般钻杆长度相等,也可以依钻杆的长度为定长,将每增加定长钻杆时计算得到的h在标准坐标纸上标出即得探放水钻孔仰角轨迹图。

优选的,安装有液压表的截止阀安装在所述三通头侧面的接口上。

优选的,所述液压表为带显示器的压力变送器。

与现有技术相比,上述探放水钻孔仰角轨迹测量装置的有益技术效果是:能够测量探放水钻孔仰角的轨迹,以便于修正钻孔仰角。

本实用新型还提供一种探放水用钻机,包括:钻机主体、多节中空钻杆、带出液口的中空钻头以及上述探放水钻孔仰角轨迹测量装置,安装在所述钻机主体处的中空钻杆的端头处安装有分离转动器,所述探放水钻孔仰角轨迹测量装置的三通头安装在所述分离转动器上。

优选的,所述液压表设在所述分离转动器的轴线延长线的上方。

与现有技术相比,上述探放水用钻机的有益技术效果是:能够测量探放水钻孔仰角的轨迹,以便于修正钻孔仰角。

附图说明

图1为一种探放水钻孔仰角轨迹测量装置的结构示意图。

图2为一种安装有探放水钻孔仰角轨迹测量装置的探放水用钻机。

图中,1为探放水钻孔仰角轨迹测量装置,11为三通头,111为接口一,112为接口二,113为接口三,12为截止阀一,121为截止阀一的接口,13为截止阀二,14为液压表,2为分离转动器,21为分离转动器接头,3为中空钻杆,4为中空钻头,5为钻机主体,6为高压水管,71为钻孔,72为土质层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式,但以下实施例只是用来详细说明本实用新型,并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1:一种探放水钻孔仰角轨迹测量装置,参见图1,用于安装在具有注入稀释液功能的钻机的分离转动器2上,包括:截止阀(12,13)、三通头11以及用于测量钻机的中空钻杆内压力的液压表14,三通头11的接口三113用于安装在分离转动器2上,该三通头11的接口二112安装有截止阀二13,截止阀二13上安装有液压表14,该三通头11的接口一111安装有截止阀一12。

参见图1,本实施例中,截止阀二13安装在三通头11侧面的接口112上。原因在于,截止阀一12的接口121用于连接高压水管,通过高压水管向钻机内注稀释液以使稀释液到达钻头处并软化钻头上方的土壤,同时降低钻头的温度,该过程中,压强大于液压表测量中空钻杆内静态液位压强;通过将截止阀二13安装在三通头11侧面的接口112上,一是便于高压水管的注水,二是便于液压表14设在分离转动器2的轴线延长线的上方。

上述探放水钻孔仰角轨迹测量装置的工作过程是:将该装置安装于具有注入稀释液功能的钻机的分离转动器2上,将截止阀一12的接口121与高压水管连接;因钻机的钻杆为固定长度的多节,在增加中空钻杆前,关闭与截止阀二13,打开截止阀一12,高压水管内的水经该截止阀一12、多节中空钻杆并从钻头流出,当看到钻孔内有流水时,关闭截止阀一12;打开截止阀二13,此时中空钻杆内蓄存的水与液压表的敏感元件接触,通过h=pa÷(ρ×g)公式,(pa为压强、ρ为水的密度,g为重力加速度)得中空钻杆内水位的高度,即设在钻头出水口处相对于液压表的液面高度,因液压表位置不变,故采用定长积分法,一般钻杆长度相等,也可以依钻杆的长度为定长,将每增加定长钻杆时计算得到的h在标准坐标纸上标出即得探放水钻孔仰角轨迹图。

与现有技术相比,上述探放水钻孔仰角轨迹测量装置的有益技术效果是:能够测量探放水钻孔仰角的轨迹,以便于修正钻孔仰角。

实施例2:一种探放水钻孔仰角轨迹测量装置,本实施例与实施例1大部分相同,不同之处在于,本实施例中,液压表14为带显示器的压力变送器。带显示器的压力变送器不需要读取刻度,避免了读数误差。

实施例3:一种探放水用钻机,参见图2,包括:钻机主体5、多节中空钻杆3、带出液口的中空钻头4以及上述探放水钻孔仰角轨迹测量装置1,安装在钻机主体5处的中空钻杆3的端头处安装有分离转动器2,探放水钻孔仰角轨迹测量装置1的三通头11安装在分离转动器2上。

参见图2,本实施例中,液压表14设在分离转动器2的轴线延长线的上方。

上述探放水用钻机的工作过程是:参见图2,该钻机工作时,将截止阀一12的接口121与高压水管6连接;因钻机的中空钻杆3为固定长度的多节,在增加中空钻杆3前,关闭与截止阀二13,打开截止阀一12,高压水管6内的水经该截止阀一12、多节中空钻杆3并从钻头4流出,当看到钻孔71内有流水时,关闭截止阀一12;打开截止阀二13,此时中空钻杆3内蓄存的水与液压表14的敏感元件接触,通过h=pa÷(ρ×g)公式,(pa为压强、ρ为水的密度,g为重力加速度)得中空钻杆内水位的高度,即设在钻头出水口处相对于液压表的液面高度,因液压表位置不变,故采用定长积分法,一般钻杆长度相等,也可以依钻杆的长度为定长,将每增加定长钻杆时计算得到的h在标准坐标纸上标出即得探放水钻孔仰角轨迹图。

与现有技术相比,上述探放水用钻机的有益技术效果是:能够测量探放水钻孔仰角的轨迹,以便于修正钻孔仰角。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明,但是,所属技术领域的技术人员能够理解,在不脱离本实用新型宗旨的前提下,还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更,形成多个具体的实施例,均为本实用新型的常见变化范围,在此不再一一详述。

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