CN111206888A - 基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，属于巷道、隧道等工程技术领域，它包括导向鹅颈、连续油管注入头、窥视探头、连续油管和窥视仪主控机，所述窥视探头与连续油管的一端连接，窥视探头通过线缆与窥视仪主控机连接，线缆装于连续油管内部；连续油管用于输送窥视探头；导向鹅颈用于引导连续连续油管进入连续油管注入头；连续油管注入头用于给连续油管提供注入和回拉动力。本发明可用于定向或拐弯的钻孔，应用范围广；线缆位于连续油管内部，可以保护线缆；本发明的连续油管的伸长和回收均由卷筒电机驱动，并且连续油管可自行支撑，无需人力，可降低劳动强度；本发明通过在连续油管末端开孔，用于注水清洗钻孔，使设备成像更清晰。
Description
技术领域
本发明涉及巷道、隧道等工程技术领域，尤其涉及基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪。
背景技术
岩体内节理裂隙是影响岩体力学行为的关键因素。为了对巷道、隧道变形规律及稳定性进行研究，岩土工程、矿山开采、水利水电等工程现场均需对岩体裂隙网络进行定量、定性得采集、评估、分析，研究节理裂隙的产状类型，探究工程开采扰动下岩体裂隙分布特征及发育规律。现场采用钻孔电视仪，观察、记录钻孔孔壁自然裂隙及工程开采扰动产生的次生裂隙。
然而，目前设备通常采用金属推杆与探头螺纹连接，借助推杆将探头推入钻孔的不同深度中，其主要存在以下问题：
1、无法适用于定向孔。定向孔在瓦斯抽采中应用极广，通过钻孔拐歪，增大瓦斯抽采有效面积，提高抽采效率。但现有钻孔电视仪由于金属推杆的不可弯曲特性，导致其不能应用于定向钻孔；
2、易损坏探头。探头回收时，易在探头与导线或金属推杆变径位置卡住，损坏设备；
3、劳动强度大。现有钻孔电视仪的推杆都是轴向螺纹连接金属杆实现延长，单根金属杆长度一般约1m，对于浅孔尚且使用，但对于中深孔，需要大量螺纹接杆作业，且对于近垂直孔，推杆重量完全作用在擎杆人身上。因而，无论是携带设备还是现场作业，负担极大；
4、线缆裸露。目前设备大部分信号线缆是裸露在钻孔中，无法避免钻孔内岩石碎块尖角对于线缆的损害，且在回收钻杆过程中，即使有绕线轮的帮助，线缆也极易打结；
5、易受粉尘干扰，连接不佳。现有钻孔电视仪的推杆采用螺纹连接，现场工作环境粉尘大（尤其是矿山开采），久之螺纹凹槽积聚粉尘，连接不佳，容易造成设备丢失在孔底；
6、难以准确评估深度。现有钻孔电视仪采用深度计数器，通过记录信号线缆的深度来对探头进入的深度进行评估，但是随深度增加，信号线缆极易耷拉、疏松，导致深度计量不准。
发明内容
本发明旨在提供基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，可适用于定向孔，同时可降低劳动强度。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，包括导向鹅颈、连续油管注入头、窥视探头、连续油管和窥视仪主控机，所述窥视探头与连续油管的一端连接，窥视探头通过线缆与窥视仪主控机连接；
连续油管，用于输送窥视探头；
导向鹅颈，用于引导连续连续油管进入连续油管注入头；
连续油管注入头，用于给连续油管提供注入和回拉动力。
进一步的，所述窥视探头的线缆装于连续油管内部。
进一步的，所述导向鹅颈和连续油管注入头的高度和倾斜角度可调节。
进一步的，所述导向鹅颈安装在第一升降支架上，所述连续油管注入头安装在第二升降支架上，第一升降支架和第二升降支架均安装在移动底座上。
优选地，第一升降支架和第二升降支架均包括两根液压伸缩杆。
其中，基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪还包括深度计数器。
进一步的，所述连续油管缠绕在卷筒上，卷筒转动安装在卷筒支架上，卷筒由电机驱动。
优选地，在卷筒上安装有旋转编码器，旋转编码器连接计数器。
进一步的，基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪还包括用于保护和扶正窥视探头的导向轮。
优选地，窥视探头的前方和后方均安装有第一导向轮和第二导向轮，第一导向轮与第二导向轮的轴线相互垂直，第一导向轮和第二导向轮的轴线均与前进方向垂直。
优选地，所述导向轮有四个，四个导向轮位于窥视探头的四周。
进一步的，在连续油管连接窥视探头的一端开有通孔，通孔与连续油管内部相通。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明可用于定向或拐弯的钻孔，可适用于不同角度的钻孔，应用范围广，实用性强；
2、线缆位于连续油管内部，可以保护数据线缆，同时可避免线缆打结；
3、本发明的连续油管的伸长和回收均由卷筒电机驱动，并且连续油管可自行支撑，无需人力，可降低劳动强度；
4，连续油管强度高，可以避免探头卡死、遗失类似事故，保障财产安全；
5、本发明通过在连续油管末端开孔，用于注水清洗钻孔，使设备成像更清晰。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是第一种导向轮布置结构的主视图；
图3是第一种导向轮布置结构的俯视图；
图4是第二种导向轮布置结构的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示，本发明公开的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，包括导向鹅颈2、连续油管注入头3、窥视探头4、连续油管6和窥视仪主控机9，窥视探头4与连续油管6的一端连接，窥视探头4通过线缆10与窥视仪主控机9连接。
窥视探头4包括摄像头、陀螺仪和照明灯等。
连续油管6，用于输送窥视探头4；
导向鹅颈2，用于引导连续连续油管6进入连续油管注入头3；连续连续油管6可从导向鹅颈2中穿过实现引导。
连续油管注入头3设于导向鹅颈2下游，用于给连续油管提供注入和回拉动力。
本发明中窥视探头4的线缆10装于连续油管6内部。可保护线缆10，避免线缆10裸露在钻孔中，防止钻孔内岩石碎块尖角对于线缆10的损害，且可避免线缆10打结。
为适应不同倾角和高度的钻孔，导向鹅颈2和连续油管注入头3的高度和倾斜角度可调节。导向鹅颈2安装在第一升降支架上，连续油管注入头3安装在第二升降支架上，第一升降支架和第二升降支架均安装在移动底座10上，移动底座10上安装有万向轮，便于自由拖动。
升降支架的结构本领域技术人员可以根据需要选择和设计，例如选择液压升降支架。本实施方式中，第一升降支架和第二升降支架均包括两根液压伸缩杆7，液压伸缩杆7与导向鹅颈2和连续油管注入头3转动连接。使用时可根据使用条件，自动调整导向鹅颈2和连续油管注入头3的高度与角度。
连续油管6缠绕在卷筒1上，卷筒1转动安装在卷筒支架上，卷筒由电机驱动。卷筒支架上安装有连续管排管器，连续油管6沿连续管排管器、导向鹅颈2、连续油管注入头3后进入钻孔。
当然，基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪还包括深度计数器。可在卷筒1上安装有旋转编码器，旋转编码器连接计数器，通过记录卷筒1的转动圈数来得出连续油管伸出长度，进而计量深度。也可采用现有连续油管测量装置来进行测量，这是本领域的常规技术，此处不再赘述。
可在连续油管8与窥视探头4连接的一端开孔，通过在连续油管8的外端注水，水经连续油管8后从该孔流出，可清洗孔壁，利于窥视探头4拍摄更清晰的画面。
为避免窥视探头4直接接触钻孔孔壁，在窥视探头4上安装有至少两个导向轮5，导向轮5具有扶正和保护窥视探头4的功能。
如图2、3所示，本实施方式在窥视探头4的前方和后方均安装有两个导向轮5，分别为第一导向轮51和第二导向轮52，第一导向轮51与第二导向轮52的轴线相互垂直，第一导向轮51和第二导向轮52的轴线均与前进方向垂直，这样就能把窥视探头4架空，保护探头。
在另一个实施方式中，如图4所示，在窥视探头4上安装四个导向轮，四个导向轮位于窥视探头4的四周。
为破开障碍物，可在窥视探头4的最前方设置圆锥头12。
本发明可用于定向或拐弯的钻孔，可适用于不同角度的钻孔，应用范围广，实用性强；线缆位于连续油管内部，可以保护数据线缆，同时可避免线缆打结；窥视探头的前进和回收均由电力驱动，可降低劳动强度。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：包括导向鹅颈、连续油管注入头、窥视探头、连续油管和窥视仪主控机，所述窥视探头与连续油管的一端连接，窥视探头通过线缆与窥视仪主控机连接；
连续油管，用于输送窥视探头；
导向鹅颈，用于引导连续连续油管进入连续油管注入头；
连续油管注入头，用于给连续油管提供注入和回拉动力。
2.根据权利要求1所述的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：所述窥视探头的线缆装于连续油管内部。
3.根据权利要求1或2所述的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：所述导向鹅颈和连续油管注入头的高度和倾斜角度可调节。
4.根据权利要求3所述的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：所述导向鹅颈安装在第一升降支架上，所述连续油管注入头安装在第二升降支架上，第一升降支架和第二升降支架均安装在移动底座上。
5.根据权利要求4所述的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：第一升降支架和第二升降支架均包括两根液压伸缩杆。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：它还包括深度计数器。
7.根据权利要求1、2、4或5所述的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：所述连续油管缠绕在卷筒上，卷筒转动安装在卷筒支架上，卷筒由电机驱动。
8.根据权利要求1、2、4或5所述的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：它还包括用于保护和扶正窥视探头的导向轮。
9.根据权利要求8所述的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：窥视探头的前方和后方均安装有第一导向轮和第二导向轮，第一导向轮与第二导向轮的轴线相互垂直，第一导向轮和第二导向轮的轴线均与前进方向垂直。
10.根据权利要求1所述的基于连续油管的钻孔裂隙窥视仪，其特征在于：在连续油管连接窥视探头的一端开有通孔，通孔与连续油管内部相通。
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