本实用新型属于煤矿安全技术领域，尤其涉及一种钻杆钻进过程中偏移测试装置。
背景技术：
世界各国在进行采煤作业前，需要进行突出危险性检验，如果没有突出危险性则可按照一定的作业程序进行采煤作业，否则应进行瓦斯治理。瓦斯治理的主要措施为预抽煤层瓦斯。预抽煤层瓦斯需要直接在煤层中打钻孔或通过岩石向煤层中打钻孔，然后插入PVC管通过高负压系统抽采，传统钻机打钻是通过动力头推进、拔拉、旋转钻杆，随着钻杆一根一根地打入煤层，钻杆的重力增加，造成钻孔的角度、间距与预先设计的不同，且钻孔的偏移角度、距离无法得知，影响煤层瓦斯抽采效果及达标率。
因此，有必要设计一种钻杆钻进过程中偏移测试装置，根据测量结果，合理地布置钻孔角度及钻孔间距，从而安全的进行采煤作业。
技术实现要素：
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种钻杆钻进过程中偏移测试装置，该测试装置实时记录钻杆钻进过程中钻杆的偏移角度，并在钻进停止后查看偏移角度，进而计算钻头偏移设计的距离，并在后续的布孔中依据钻杆偏移距离进行重新设计，以保障瓦斯抽采效果及达标率。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：钻杆钻进过程中偏移测试装置，包括外形呈圆筒形结构的连接件，以连接件的轴线方向为前后方向，连接件的前端和后端分别设置有外螺纹结构和内螺纹结构，连接件的后部内壁设有位于内螺纹结构前侧的定位安装柱，定位安装柱后端面中心处开设有后端敞口的导水槽，连接件和定位安装柱沿径向方向开设有至少两条径向水流通道，定位安装柱上在邻近连接件内壁处沿轴向方向开设有与径向水流通道数目相等的后轴向水流通道，径向水流通道的内端与导水槽连通，一条后轴向水流通道对应与一条径向水流通道十字交叉连通，后轴向水流通道的后端和径向水流通道的外端内部均设置有一个用于限制水流外溢的沉头螺钉，后轴向水流通道的前端与连接件的内部空腔连通，连接件前端内部螺纹连接有盖体，盖体边缘沿轴线方向开设有与连接件内部空腔连通的前轴向水流通道，盖体后侧面与定位安装柱前侧面之间设置有角度监测系统。
角度监测系统包括转杆、陀螺仪、存储盒和右端敞口的安装筒，安装筒的中心线与连接件的中心线重合，安装筒后端面固定设置有螺柱，定位安装柱前端面中心处开设有螺孔，螺柱伸入并螺纹连接在螺孔内，安装筒前端与盖体后端同轴向螺纹密封连接，转杆沿安装筒的中心线布置，转杆前端插入盖体内并与盖体之间转动连接，转杆后端插入安装筒右侧内并与安装筒之间转动连接，陀螺仪和存储盒固定设置在转杆上，存储盒内设置有电源和数据存储模块，电源通过导线分别与数据存储模块和陀螺仪连接，数据存储模块通过数据信号线与陀螺仪连接。
采用上述技术方案，本实用新型在工作使用时，首先将连接件前端的外螺纹结构与钻头后端的内螺纹连接，钻头内轴向设置的预制通道与前轴向水流通道对应连通，并在盖体前侧面与钻头与后端面之间设置垫板，确保安装筒的轴向定位。连接件后端的内螺纹与最前端一根钻杆的前端连接，钻杆的中心孔与导水槽对应连通。
在钻杆钻进前，设定好钻进方向，并在钻进之前，开始对钻杆的中心孔通入高压水，高压水流将沿过水槽，径向水流通道、后轴向水流通道进入到连接件的内部空腔，再经前轴向水流通道，最后从钻头的预制通道中流出。开始钻进后，本实用新型随着空心的钻杆的转动而转动，角度测量系统中的陀螺仪及存储盒均保持静止状态，陀螺仪中的转子保持恒定的高速旋转状态。若钻杆钻进直至停止无偏移，角度测量系统中的陀螺仪不发生偏转，即不输出信号。若钻头在钻进过程中偏移预定设计的钻进路线，角度测量系统中的陀螺仪就会发生偏转，同时陀螺仪中的传感器输出信号至存储盒中的数据存储模块并存储至存储装置；若钻进过程持续偏转，则陀螺仪中的传感器持续输出信号。钻进结束后，退出钻杆，拧开钻头并打开盖体，将存储盒插入上位机读取偏移角度，并计算钻杆偏移距离，根据偏移距离重新设计钻孔布置。
采用本实用新型的技术方案具有以下技术效果：
1、在正常钻进过程，即钻进的角度未发生改变时，由于转杆与盖体、安装筒之间无相互作用，陀螺仪也就不会发生偏转，即不会输出错误信号；
2、本实用新型在钻进方向发生偏移时，陀螺仪中的传感器输出信号，信号处理后的数据最终由存储盒中的数据存储模块存储，方便电子设备查看；
3、本实用新型在钻进时的高速旋转过程中，由于安装筒、盖体对陀螺仪的保护作用，其工作不受钻杆高速旋转的影响，并隔离钻杆内腔通入的冷却水对角度测量系统的影响；
4、连接件和定位安装柱采用一体结构制成，径向水流通道和后轴向水流通开设有为通孔，这样便于加工，并采用沉头螺钉密封。
综上所述，本实用新型灵敏度高，可实时记录其偏移角度，并在工程施工中对钻杆钻进偏移距离计算，方便在后续的布孔中依据钻杆偏移距离进行重新设计，进一步保障瓦斯抽采效果及达标率，可为工程施工提供极大便利。
附图说明
图1是本实用新型的外形结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的钻杆钻进过程中偏移测试装置，包括外形呈圆筒形结构的连接件1，以连接件1的轴线方向为前后方向，连接件1的前端和后端分别设置有外螺纹结构和内螺纹结构，连接件1的后部内壁设有位于内螺纹结构前侧的定位安装柱2，定位安装柱2后端面中心处开设有后端敞口的导水槽3，连接件1和定位安装柱2沿径向方向开设有至少两条径向水流通道4，定位安装柱2上在邻近连接件1内壁处沿轴向方向开设有与径向水流通道4数目相等的后轴向水流通道5，径向水流通道4的内端与导水槽3连通，一条后轴向水流通道5对应与一条径向水流通道4十字交叉连通，后轴向水流通道5的后端和径向水流通道4的外端内部均设置有一个用于限制水流外溢的沉头螺钉6，后轴向水流通道5的前端与连接件1的内部空腔7连通，连接件1前端内部螺纹连接有盖体8，盖体8边缘沿轴线方向开设有与连接件1内部空腔7连通的前轴向水流通道9，盖体8后侧面与定位安装柱2前侧面之间设置有角度监测系统。
角度监测系统包括转杆10、陀螺仪11、存储盒12和右端敞口的安装筒13，安装筒13的中心线与连接件1的中心线重合，安装筒13后端面固定设置有螺柱14，定位安装柱2前端面中心处开设有螺孔，螺柱14伸入并螺纹连接在螺孔内，安装筒13前端与盖体8后端同轴向螺纹密封连接，转杆10沿安装筒13的中心线布置，转杆10前端插入盖体8内并与盖体8之间转动连接，转杆10后端插入安装筒13右侧内并与安装筒13之间转动连接，陀螺仪11和存储盒12固定设置在转杆10上，存储盒12内设置有电源和数据存储模块，电源通过导线分别与数据存储模块和陀螺仪11连接，数据存储模块通过数据信号线与陀螺仪11连接。
本实用新型在工作使用时，首先将连接件1前端的外螺纹结构与钻头12后端的内螺纹连接，钻头12内轴向设置的预制通道13与前轴向水流通道9对应连通，并在盖体8前侧面与钻头12与后端面之间设置垫板14，确保安装筒13的轴向定位。连接件1后端的内螺纹与最前端一根钻杆15的前端连接，钻杆15的中心孔16与导水槽3对应连通。
在钻杆15钻进前，设定好钻进方向，并在钻进之前，开始对钻杆15的中心孔16通入高压水，高压水流将沿过水槽，径向水流通道4、后轴向水流通道5进入到连接件1的内部空腔7，再经前轴向水流通道9，最后从钻头12的预制通道13中流出。开始钻进后，本实用新型随着空心的钻杆15的转动而转动，角度测量系统中的陀螺仪11及存储盒12均保持静止状态，陀螺仪11中的转子保持恒定的高速旋转状态。若钻杆15钻进直至停止无偏移，角度测量系统中的陀螺仪11不发生偏转，即不输出信号。若钻头12在钻进过程中偏移预定设计的钻进路线，角度测量系统中的陀螺仪11就会发生偏转，同时陀螺仪11中的传感器输出信号至存储盒12中的数据存储模块并存储至存储装置；若钻进过程持续偏转，则陀螺仪11中的传感器持续输出信号。钻进结束后，退出钻杆15，拧开钻头12并打开盖体8，将存储盒12上的接口模块插入上位机读取偏移角度，并计算钻杆15偏移距离，根据偏移距离重新设计钻孔布置。
本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。