CN103573254A - 钻孔方位仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻孔方位仪，包括角度尺以及设置在角度尺上的、用以指示角度尺上的刻度的指针，所述指针上固设有光束发射端朝向与指针指示方向一致的激光仪。在角度尺和激光仪高度和水平度保证的情况下，可以直接通过角度尺上的刻度确定钻孔方位，而激光仪发射的一字型光束直接照射到的位置即为钻孔位置，然后将该所有钻孔位置一一进行标记，避免后续操作环节产生误差，整个定位仪不依赖钻机，可以单独进行钻孔方位的定位作业，而且在各钻孔位置确定后再进行逐个钻孔作业，有效提高了钻孔作业效率。

Description

钻孔方位仪

技术领域

本发明涉及一种井下布置钻孔位置的装置，具体涉及一种钻孔方位仪。

背景技术

井下施工钻孔时，需要根据钻场顶板的中心点，对每个钻孔的方位进行测量，以确定布置钻孔位置。以往都是采用人工拉棉绳确定钻孔方位，这种方法具有以下缺点：1、每次测量方位角技术人员和现场工人配合，一般需要3人以上来完成，稍有失误所测量出的角度偏差很大，需要较长的时间来校对，往往一个钻场的布孔工作需要半个班的时间来完成；2、一人负责测量角度，两人拉绳确定布孔位置，所拉直线不易与钻场中线在同一水平面上，再加上人员手持坡度规，时间一长容易手酸手抖，受现场钻机等设施的阻碍，种种因素极易产生误差；3、在布置钻孔时，一般需要2名钻场人员的协助，导致停止了钻场的施工，影响了钻场生产。

中国专利文献CN103089244A公开了一种激光定位仪，该定位仪包括角度尺以及设置于角度尺上的、用以指示角度尺上的刻度的指针，角度尺为一扇形框，其刻度位于弧形边框上，指针的转轴轴线与角度尺的圆心重合；在指针上沿其指示方向导向移动装配有滑座，滑座上固设有激光仪，激光仪的光束发射端朝向与指针指示方向垂直，在滑座上还设置有水平仪，水平仪用以供角度尺水平放置参考需要。使用时，在井下钻场选定一中线作为基准线，将定位仪放置于钻机上，使角度尺的一个径向边框与机身贴合，通过水平仪可调整角度尺的水平度，之后，拨动指针使其与中线垂直，然后滑动滑座，使激光仪的发出的一字光束正好投射到中线上，此时，由于钻机钻头的朝向与钻机机身平行，观察指针指示的刻度b，根据a=90+b-c，其中c为角度尺量程，即可计算出钻头朝向与中线之间的夹角，通过调整夹角大小可最终确定钻孔的方位。该结构的激光定位仪，通过与钻机配合使用，根据角度尺上刻度指示即可确定钻孔方位，而该方位也就是钻头的朝向，但由于必须借助钻机使用，在使用上存在一定的局限性：1、钻头的朝向与上述夹角有关，一旦夹角调整完毕，就必须立即进行钻孔作业，而且每钻依次孔均要调整一次夹角，操作麻烦，钻孔效率低；2、由于是直接放置于钻机机身上，其定位无法保证，而在钻头调节过程中，很容易发生定位仪移动或者指针指示偏移，最终造成事先确定的方位再次发生偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种不依赖钻机来实现钻孔位置快速定位的钻孔定位仪。

本发明采用如下技术方案：一种钻孔方位仪，包括角度尺以及设置在角度尺上的、用以指示角度尺上的刻度的指针，所述指针上固设有光束发射端朝向与指针指示方向一致的激光仪。

所述角度尺的底部支撑设置有水平支架，水平支架具有可伸缩的或可上下摆动的、用以调节激光仪水平度和高度的支腿。

所述水平支架为三脚架，三脚架的三条支腿的结合位置处设有高度可调的可调支撑结构，所述角度尺设置于可调支撑结构的顶部。

所述可调支撑结构包括上下导向移动插装于三脚架上的升降杆以及固设在升降杆上端的托盘，三脚架与升降杆之间设有驱使支撑杆移动的手轮机构，所述方位量角仪置于托盘上。

所述角度尺为包括扇形尺本体，尺本体绕自身轴线转动装配于水平支架上，且水平支架与角度尺之间设有对角度尺进行定位的定位螺钉。

所述尺本体下方连接有底盘，尺本体通过底盘转动装配于水平支架上，底盘与尺本体之间设有用以驱使指针旋转的齿轮手柄机构。

采用上述结构的钻孔定位仪，由于激光仪的光束发射端朝向与指针朝向一致，根据钻场中线，在角度尺和激光仪高度和水平度保证的情况下，可以直接通过角度尺上的刻度确定钻孔方位，而激光仪发射的一字型光束直接照射到的位置即为钻孔位置，然后将该所有钻孔位置一一进行标记，避免后续操作环节产生误差，整个定位仪不依赖钻机，可以单独进行钻孔方位的定位作业，而且在各钻孔位置确定后再进行逐个钻孔作业，有效提高了钻孔作业效率。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的结构示意图；

图2为图1的方位量角仪的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明的使用状态图。

具体实施方式

本发明钻孔方位仪的实施例：如图1-4所示，包括水平支架和方位量角仪2。水平支架包括三脚架1，三脚架上设有水平仪，三脚架的三条支腿采用可伸缩结构，在三脚架的三条支腿结合位置处沿上下方向导向移动插装有升降杆4，升降杆4上端设有托盘3，托盘3通过其下端同轴固设的螺纹套螺旋拧装在升降杆4上端，以实现托盘3在升降杆4上的固定，在托盘上端面的圆心位置处突设有铰接头；在三脚架1和升降杆4之间设有手轮机构，通过手轮机构的手轮5可实现升降杆的移动。方位量角仪2由角度尺、指针25和激光仪23构成，角度尺包括尺本体21，尺本体21为半圆形的扇形框，其弧形边框上标记有0-180°的刻度线，尺本体21的正下方同轴设置有底盘22，底盘22与尺本体21通过二者之间连接的、沿周向布置的连接板条连接在一起，且在底盘22与尺本体21之间还设有齿轮手柄机构24，该机构的转轴轴线与尺本体21圆心重合；指针25一端固设在齿轮手柄机构的转轴上、另一端指向刻度，激光仪23固设在指针上，其光束发射端朝向与指针25指示方向一致，这样指针25指示刻度时所在的方位即为光束发射的方位；在底盘22下端面的圆心位置处开设有与托盘上的铰接头插接配合的适配插接孔，依靠插接头与适配插接孔的转动插接配合即可实现方位量角仪的定位支撑，也可以实现方位量角仪2绕竖直轴线旋转，且在底盘22上螺旋拧装有定位螺钉，通过定位螺钉可实现方位量角仪在托盘上的定位。

上述实施例在使用之前，首先要进行调整，调整过程如下：1、观察水平仪，相应调整三脚架1三条支腿的伸缩长度，确保方位量角仪2处于水平状态（以水平仪的气泡居中为准）；2、参照钻场中线6，转动手轮5来调整激光仪23的高度，以激光仪23的光束能直接照射在钻场中线6在钻场煤壁上的垂直点为止，此时能够保证测量出的方位角与钻场中线6在同一水平面上；3、旋转方位量角仪2，当角度尺的90°刻度线与钻场中线重合后，上紧定位螺钉以固定方位量角仪2。

具体使用时，操作过程如下：1、先打开激光仪23，以防止在调整好角度时再开激光仪，触碰到指针25导致角度失准重新校对；2、旋转齿轮手柄机构24的手柄，根据作业要求调整角度，光束照射到钻场煤壁上，在激光点拴上线绳做出标记，用自喷漆写上编号；3、依次旋转手柄，布置出所有钻孔，编写所用字体大小统一一致，美观大方；4、测量结束后，关闭激光仪，逐步分解方位量角仪和三脚架，仔细保存以防零件损坏。

在其他实施例中，也可以不设置水平支架，将水平仪设置在角度尺上，通过手持方式来直接确定激光仪的高度和水平度，也能实现调整。

上述实施例中，升降杆、手轮机构和托盘共同构成实现方位量角仪高度可调的可调支撑结构，在其他实施例中，可调支撑结构也可以采用螺杆，将螺杆螺旋拧装在三脚架上，通过转动螺杆也能实现高度调节；当然，由于三脚架的三条支腿为可伸缩结构，通过三脚架自身也能调节方位量角仪的高度，因此也可以不设置可调支撑结构。

在其他实施例中，三脚架的三条支腿也可以采用上下摆动的结构，通过调整各支腿的倾斜角度也能调整方位量角仪的水平度。

上述实施例中，由于角度尺采用扇形结构，因此，需要通过旋转方位量角仪来调节角度尺与钻场中线的对正，而且一般选择角度尺的中间刻度，在其他实施例中，将角度尺设置成圆形，其刻度值为0°-360°，这样方位量角仪可以直接固定在水平支架上。

在其他实施例中，角度尺和指针也可以采用现有技术中结构，当然也可以不设置齿轮手柄机构，通过手动拨动指针也能实现指针的旋转。

Claims (6)

1.一种钻孔方位仪，包括角度尺以及设置在角度尺上的、用以指示角度尺上的刻度的指针，其特征在于：所述指针上固设有光束发射端朝向与指针指示方向一致的激光仪。

2.根据权利要求1所述的钻孔方位仪，其特征在于：所述角度尺的底部支撑设置有水平支架，水平支架具有可伸缩的或可上下摆动的、用以调节激光仪水平度和高度的支腿。

3.根据权利要求2所述的钻孔方位仪，其特征在于：所述水平支架为三脚架，三脚架的三条支腿的结合位置处设有高度可调的可调支撑结构，所述角度尺设置于可调支撑结构的顶部。

4.根据权利要求3所述的钻孔方位仪，其特征在于：所述可调支撑结构包括上下导向移动插装于三脚架上的升降杆以及固设在升降杆上端的托盘，三脚架与升降杆之间设有驱使支撑杆移动的手轮机构，所述方位量角仪置于托盘上。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的钻孔方位仪，其特征在于：所述角度尺为包括扇形尺本体，尺本体绕自身轴线转动装配于水平支架上，且水平支架与角度尺之间设有对角度尺进行定位的定位螺钉。

6.根据权利要求5所述的钻孔方位仪，其特征在于：所述尺本体下方连接有底盘，尺本体通过底盘转动装配于水平支架上，底盘与尺本体之间设有用以驱使指针旋转的齿轮手柄机构。

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