CN117627532A - 一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水平定向钻探技术领域,且公开了一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备及其施工方法,包括限位机构,所述限位机构的内壁设置有定位机构,所述限位机构的侧面安装有感应机构,所述限位机构的内部设有监测系统,所述监测系统应用于限位机构、感应机构以及定位机构中进行监测控制作业,本发明通过设有感应机构以及监测系统,有利于限位圈与定位钻具组合之间出现微脱落现象时,可以临时加强限位圈与定位钻具组合之间限位力的作用,本发明通过设有定位机构以及监测系统,有利于增强磁块舱与电磁舱的磁吸力,可通过磁块舱与电磁舱之间的磁吸力驱动定位器恢复到原来的位置,从而达到自动调节定位器的作用。
Description
技术领域
本发明涉及水平定向钻探技术领域,更具体地涉及一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备及其施工方法。
背景技术
水平定向钻探技术是指利用造斜、导向等技术手段,使钻孔根据预先设定好的轨迹,沿水平或近水平方向钻进。定向钻探技术最早起源于石油行业,目前水平定向钻探技术广泛应用于非开挖铺设管线、油气钻井、地质勘探等领域,在工程勘察领域的应用也在逐步推广;
传统市政水平井采用大扭矩水平钻机以及定向跟踪设备,石油井则采用柔性钻机结合螺杆钻具,随钻测斜仪器完成;
而现有的定向跟踪设备主要由定位装置、限位装置、导线、动力提供装置以及控制系统等机构组成,而现有定向跟踪设备进行钻探定位的具体流程为:操控时,工作人员通过工具将限位装置安装于钻具表面,在钻具工作时,定位装置在动力提供装置以及控制系统的作用下,将钻具的实时位置进行定位并通过导线输送至地面指挥端以便于工作人员实时查看;
而其中限位装置主要由卡环、卡板以及螺栓装置组成,其限位装置将定向跟踪设备进行安装的具体流程为:将卡环放置于钻具表面,在螺栓以及卡板的作用下进行固定安装,其中定向跟踪设备主要用于地面之下,因此在钻探的过程中,会遇到岩石层、碎块等特殊情况,因此造成定向跟踪设备在使用过程中出现脱落现象,从而导致钻具出现定位不准情况,进而导致一定经济损失。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备及其施工方法,以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明提供如下技术方案:一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备及其施工方法,包括以下操作步骤:
步骤一、采用履带式水井钻机以及普通钻具进行小垂高直孔造孔,完成之后,下入护壁套管,裸岩钻进5m准备定向;
步骤二、将限位机构安装于定向钻具组表面,进行下一步定向钻进作业;
步骤三、钻具组合入井、泥浆泵以合理泵量配合钻机推进力定向钻进,定向钻进完成,专用大曲率测井仪器测井;
步骤四、进行人工复查,钻具所属的方位、角度符合要求,再使用普通钻具+柔性钻具钻进至要求水平深度。
一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,包括限位机构,所述限位机构的内壁设置有定位机构,所述限位机构的侧面安装有感应机构,所述限位机构的内部设有监测系统,所述监测系统应用于限位机构、感应机构以及定位机构中进行监测控制作业;
所述限位机构还包括限位圈,所述限位圈的一端焊接有限位板,限位板的内壁开设有螺纹槽用于螺栓的限位固定,所述限位圈的一端设有限位框,所述限位框的顶部活动连接有密封板,所述限位框与密封板之间设置有卡扣机构用于定位机构的固定,所述限位框的内壁设有导线用于定位信息的输送。
进一步的,所述感应机构还包括卡槽板,所述卡槽板的内壁活动套接有滑动板,滑动板的内壁固定连接有两组第一空心柱,两组所述第一空心柱的外壁活动套接有套接柱,一组所述第一空心柱的内壁安装有微型弹簧,另一组所述第一空心柱的内壁安装有一组微型电磁铁,一组微型电磁铁之间可产生磁斥力从而驱动第一空心柱在套接柱内壁进行滑动。
进一步的,所述滑动板一侧的中部安装有挤压杆,所述挤压杆的一端焊接有挤压板,挤压板的外壁活动套接有第二空心柱,所述挤压板的底部安装有第一弹簧,所述挤压板的一端设有第一压力监测器,所述挤压板接触到第一压力监测器产生第一压力数据L并输送至监测系统进行监测作业。
进一步的,所述定位机构还包括定位器,所述定位器的两端焊接有滑板,滑板活动套接于限位框内壁所开设的滑槽内部,所述定位器的底部焊接有连接支柱,所述连接支柱的底部安装有磁块舱。
进一步的,所述限位框的底部开设有卡槽,限位框底部卡槽的内壁安装有伸缩舱,所述伸缩舱为多组伸缩支舱套接组成,伸缩舱的顶部安装有限位环型舱,所述限位环型舱的底部安装有伸缩支柱,伸缩支柱由两组空心支柱套接组成,伸缩支柱的内壁设有辅助弹簧,所述限位环型舱的底部设有第二压力监测器,限位环型舱接触到第二压力监测器产生第二压力数据M并输送至监测系统进行监测作业。
进一步的,所述磁块舱的底部设有电磁舱,电磁舱的底部通过安装有电控升降装置用于其移动。
进一步的,所述监测系统还包括监测端、分析单元、处理端以及控制中心,所述控制中心还对监测端、分析单元以及处理端进行控制;
所述监测端接收第一压力监测器采集的实时第一压力数据L以及第二压力监测器采集的实时第二压力数据M并输送至分析单元;
所述分析单元还包括阈值模块、对比模块以及指令模块,所述阈值模块模拟限位圈与定位钻具组合处于完全固定状态时,第一压力监测器所产生的模拟第一压力数据Ln,并整合模拟第一压力数据Ln形成第一阈值范围,所述对比模块将实时第一压力数据L与第一阈值范围进行对比,当实时第一压力数据L不处于第一阈值范围时,即可判断限位圈与定位钻具组合之间出现微脱落现象,指令模块向处理端发出第一指令;
所述阈值模块模拟定位器与限位框之间处于完全固定状态时,第二压力监测器所产生的模拟第二压力数据Mn,并整合模拟第二压力数据Mn形成第二阈值范围,所述对比模块将实时第二压力数据M与第二阈值范围进行对比,当实时第二压力数据M不处于第二阈值范围时,即可判断定位器与限位框之间出现微脱落现象,指令模块向处理端发出第二指令;
所述处理端接收到第一指令并形成第一决策,第一决策控制微型电磁铁输入对应电流,从而增加限位圈与定位钻具组合的挤压力已达到临时固定限位圈与定位钻具组合的作用,第一决策控制通讯装置远程输送信息通知工作人员限位圈与定位钻具组合之间出现微脱落现象;
所述处理端接收到第二指令并形成第二决策,第二决策控制电控升降装置输入对应电流,从而驱动定位器恢复到原来位置,第二决策控制通讯装置远程输送信息通知工作人员定位器与限位框之间出现微脱落现象。
本发明的技术效果和优点:
1.本发明通过设有破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备的施工方法,有利于解决了侧钻技术应用其他行业的难题;侧钻工程服务中通常要求造斜段平均造斜率33.44°/30m,曲率半径51.4m,而本方法可实现90°/10m,曲率半径3-30m,可在5-30m垂直高度内实现钻孔轨迹90°转弯。侧向开窗水平钻孔要求在套管或稳定基岩内,本方法可以在裸孔条件下实施。侧钻工艺对设备、钻具要求较高,本方法可使用小巧灵活的履带式钻机以及小排量泥浆泵,应用范围更广。
2.本发明通过设有感应机构以及监测系统,有利于当监测系统监测到限位圈与定位钻具组合之间出现轻微脱离现象时,第一空心柱内部的一组微型电磁铁开始通电作业从而产生磁斥力驱动第一空心柱、滑动板挤压定位钻具组合表面,形成一组挤压力,以便于达到临时加强限位圈与定位钻具组合之间限位力的作用。
3.本发明通过设有定位机构以及监测系统,有利于电磁舱与磁块舱之间产生相应的磁吸力,以便于将定位器固定于限位框的内壁,起到辅助固定定位器的作用,定位器与限位框处于固定状态时,定位器驱动限位环型舱挤压到第二压力监测器产生第二压力数据M并输送至监测系统进行监测作业,当监测系统监测到定位器与限位框之间出现为脱离情况时,电控升降装置输入电流从而驱动电磁舱向磁块舱方向移动,便于增强磁块舱与电磁舱的磁吸力,电磁舱移动一定距离后,恢复到原来位置,可通过磁块舱与电磁舱之间的磁吸力驱动定位器恢复到原来的位置。
附图说明
图1为本发明的部分结构侧面示意图。
图2为本发明的部分结构正面示意图。
图3为本发明的卡槽板整体结构剖面示意图。
图4为本发明的第二空心柱整体结构剖面示意图。
图5为本发明的限位框整体结构剖面示意图。
图6为本发明的限位环型舱整体结构示意图。
图7为本发明的监测系统整体流程示意图。
附图标记为:1、限位机构;101、限位圈;102、限位板;103、导线;104、限位框;105、密封板;2、感应机构;201、卡槽板;202、第一空心柱;203、套接柱;204、滑动板;205、第二空心柱;206、挤压杆;207、挤压板;208、第一弹簧;209、第一压力监测器;3、定位机构;301、定位器;302、滑板;303、连接支柱;304、磁块舱;305、限位环型舱;306、伸缩舱;307、伸缩支柱;308、电磁舱;309、第二压力监测器;4、监测系统;401、监测端;402、分析单元;403、处理端;404、控制中心。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,另外,在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示,本发明所涉及的一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备及其施工方法并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构,在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
参照图1和图2,本发明提供了一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备的施工方法,包括以下操作步骤:
步骤一、采用履带式水井钻机以及普通钻具进行小垂高直孔造孔,完成之后,下入护壁套管,裸岩钻进5m准备定向;
步骤二、将限位机构1安装于定向钻具组表面,进行下一步定向钻进作业;
步骤三、钻具组合入井、泥浆泵以合理泵量配合钻机推进力定向钻进,定向钻进完成,专用大曲率测井仪器测井;
步骤四、进行人工复查,钻具所属的方位、角度符合要求,再使用普通钻具+柔性钻具钻进至要求水平深度。
本申请实施例中,采用的履带式水井钻机:移动方便,机动能力强,使用顶驱液体动力,兼顾性很强、应用性很广泛,为该技术提供推进力;
普通钻具:普通钻探行业钻杆,常用的φ73mm、φ89mm等;
定向钻具组合:①直螺杆钻:以钻井液为动力,把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达,在马达的进、出口形成一定的压力差,推动转子绕定子的轴线旋转,并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头;②单向定向靴:由200mm短节套筒组合而成,沿设计轴线方向可弯曲,其他方向不弯曲。套筒内为柔性钻具,即柔性钻具钻进时只能沿着定向靴指定的方向钻进;
柔性钻具:长度200mm短节自由组合,具有360°旋转能力;
泥浆泵:循环钻井液,定向完成后,泵入钻井液至钻具,以适合的泵量推动螺杆钻旋转实现下部钻具造孔;
测井仪器:为定制大曲率测井仪器,设备较短,安装在柔性钻具顶端,下入孔,提钻读取井斜数据。
参照图1至内测井图3所示的,本发明提供了一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,包括限位机构1,所述限位机构1的内壁设置有定位机构3,所述限位机构1的侧面安装有感应机构2,所述限位机构1的内部设有监测系统4,所述监测系统4应用于限位机构1、感应机构2以及定位机构3中进行监测控制作业;
所述限位机构1还包括限位圈101,所述限位圈101的一端焊接有限位板102,限位板102的内壁开设有螺纹槽用于螺栓的限位固定,所述限位圈101的一端设有限位框104,所述限位框104的顶部活动连接有密封板105,所述限位框104与密封板105之间设置有卡扣机构用于定位机构3的固定,所述限位框104的内壁设有导线103用于定位信息的输送。
本申请实施例中,该部分申请实施例的具体工作流程为:安装时感应机构2放置于限位框104的内部进行固定作业,将限位圈101放置于定位钻具组合表面,通过常规螺栓将限位板102进行固定,以便于将限位机构1、感应机构2以及定位机构3固定于组合钻具的表面。
参照图1以及图3至图4所示的,本发明提供了一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,包括感应机构2,所述感应机构2还包括卡槽板201,所述卡槽板201的内壁活动套接有滑动板204,滑动板204的内壁固定连接有两组第一空心柱202,两组所述第一空心柱202的外壁活动套接有套接柱203,一组所述第一空心柱202的内壁安装有微型弹簧,另一组所述第一空心柱202的内壁安装有一组微型电磁铁,一组微型电磁铁之间可产生磁斥力从而驱动第一空心柱202在套接柱203内壁进行滑动;
所述滑动板204一侧的中部安装有挤压杆206,所述挤压杆206的一端焊接有挤压板207,挤压板207的外壁活动套接有第二空心柱205,所述挤压板207的底部安装有第一弹簧208,所述挤压板207的一端设有第一压力监测器209,所述挤压板207接触到第一压力监测器209产生第一压力数据L并输送至监测系统4进行监测作业。
本申请实施例中,该部分申请实施例的具体工作流程为:操控时,限位圈101固定于定位钻具组合表面时,定位钻具组合表面驱动滑动板204带动挤压杆206、挤压板207接触到第一压力监测器209并产生第一压力数据L输送至监测系统4进行监测作业,同时滑动板204带动第一空心柱202驱动微型弹簧处于挤压状态,微型弹簧产生相应弹力通过第一空心柱202以及滑动板204传输至定位钻具组合表面,达到辅助固定限位圈101的作用,当监测系统4监测到限位圈101与定位钻具组合之间出现轻微脱离现象时,第一空心柱202内部的一组微型电磁铁开始通电作业从而产生磁斥力驱动第一空心柱202、滑动板204挤压定位钻具组合表面,形成一组挤压力,以便于达到临时加强限位圈101与定位钻具组合之间限位力的作用。
参照图2以及图5至图6所示的,本发明提供了一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,包括定位机构3,所述定位机构3还包括定位器301,所述定位器301的两端焊接有滑板302,滑板302活动套接于限位框104内壁所开设的滑槽内部,所述定位器301的底部焊接有连接支柱303,所述连接支柱303的底部安装有磁块舱304,所述限位框104的底部开设有卡槽,限位框104底部卡槽的内壁安装有伸缩舱306,所述伸缩舱306为多组伸缩支舱套接组成,伸缩舱306的顶部安装有限位环型舱305,所述限位环型舱305的底部安装有伸缩支柱307,伸缩支柱307由两组空心支柱套接组成,伸缩支柱307的内壁设有辅助弹簧,所述限位环型舱305的底部设有第二压力监测器309,限位环型舱305接触到第二压力监测器309产生第二压力数据M并输送至监测系统4进行监测作业;
所述磁块舱304的底部设有电磁舱308,电磁舱308的底部通过安装有电控升降装置用于其移动。
本申请实施例中,该部分申请实施例的具体工作流程为:操控时,定位器301以及滑板302套接于限位框104以及限位框104内部滑槽中,磁块舱304接触于电磁舱308内壁,电磁舱308与磁块舱304之间产生相应的磁吸力,以便于将定位器301固定于限位框104的内壁,起到辅助固定定位器301的作用,定位器301与限位框104处于固定状态时,定位器301驱动限位环型舱305挤压到第二压力监测器309产生第二压力数据M并输送至监测系统4进行监测作业,当监测系统4监测到定位器301与限位框104之间出现为脱离情况时,电控升降装置输入电流从而驱动电磁舱308向磁块舱304方向移动,便于增强磁块舱304与电磁舱308的磁吸力,电磁舱308移动一定距离后,恢复到原来位置,可通过磁块舱304与电磁舱308之间的磁吸力驱动定位器301恢复到原来的位置。
参照图7所示的,本发明提供了一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,包括监测系统4,所述监测系统4还包括监测端401、分析单元402、处理端403以及控制中心404,所述控制中心404还对监测端401、分析单元402以及处理端403进行控制;
所述监测端401接收第一压力监测器209采集的实时第一压力数据L以及第二压力监测器309采集的实时第二压力数据M并输送至分析单元402;
所述分析单元402还包括阈值模块、对比模块以及指令模块,所述阈值模块模拟限位圈101与定位钻具组合处于完全固定状态时,第一压力监测器209所产生的模拟第一压力数据Ln,并整合模拟第一压力数据Ln形成第一阈值范围,所述对比模块将实时第一压力数据L与第一阈值范围进行对比,当实时第一压力数据L不处于第一阈值范围时,即可判断限位圈101与定位钻具组合之间出现微脱落现象,指令模块向处理端403发出第一指令;
所述阈值模块模拟定位器301与限位框104之间处于完全固定状态时,第二压力监测器309所产生的模拟第二压力数据Mn,并整合模拟第二压力数据Mn形成第二阈值范围,所述对比模块将实时第二压力数据M与第二阈值范围进行对比,当实时第二压力数据M不处于第二阈值范围时,即可判断定位器301与限位框104之间出现微脱落现象,指令模块向处理端403发出第二指令;
所述处理端403接收到第一指令并形成第一决策,第一决策控制微型电磁铁输入对应电流,从而增加限位圈101与定位钻具组合的挤压力已达到临时固定限位圈101与定位钻具组合的作用,第一决策控制通讯装置远程输送信息通知工作人员限位圈101与定位钻具组合之间出现微脱落现象;
所述处理端403接收到第二指令并形成第二决策,第二决策控制电控升降装置输入对应电流,从而驱动定位器301恢复到原来位置,第二决策控制通讯装置远程输送信息通知工作人员定位器301与限位框104之间出现微脱落现象。
本发明的具体工作流程是:
步骤一、安装时感应机构2放置于限位框104的内部进行固定作业,将限位圈101放置于定位钻具组合表面,通过常规螺栓将限位板102进行固定,以便于将限位机构1、感应机构2以及定位机构3固定于组合钻具的表面;
步骤二、操控时,限位圈101固定于定位钻具组合表面时,定位钻具组合表面驱动滑动板204带动挤压杆206、挤压板207接触到第一压力监测器209并产生第一压力数据L输送至监测系统4进行监测作业,同时滑动板204带动第一空心柱202驱动微型弹簧处于挤压状态,微型弹簧产生相应弹力通过第一空心柱202以及滑动板204传输至定位钻具组合表面,达到辅助固定限位圈101的作用,当监测系统4监测到限位圈101与定位钻具组合之间出现轻微脱离现象时,第一空心柱202内部的一组微型电磁铁开始通电作业从而产生磁斥力驱动第一空心柱202、滑动板204挤压定位钻具组合表面,形成一组挤压力,以便于达到临时加强限位圈101与定位钻具组合之间限位力的作用;
步骤三、操控时,定位器301以及滑板302套接于限位框104以及限位框104内部滑槽中,磁块舱304接触于电磁舱308内壁,电磁舱308与磁块舱304之间产生相应的磁吸力,以便于将定位器301固定于限位框104的内壁,起到辅助固定定位器301的作用,定位器301与限位框104处于固定状态时,定位器301驱动限位环型舱305挤压到第二压力监测器309产生第二压力数据M并输送至监测系统4进行监测作业,当监测系统4监测到定位器301与限位框104之间出现为脱离情况时,电控升降装置输入电流从而驱动电磁舱308向磁块舱304方向移动,便于增强磁块舱304与电磁舱308的磁吸力,电磁舱308移动一定距离后,恢复到原来位置,可通过磁块舱304与电磁舱308之间的磁吸力驱动定位器301恢复到原来的位置。
最后应说明的几点是:首先,在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变,则相对位置关系可能发生改变;
其次:本发明公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合;
最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备及其施工方法,其特征在于,包括以下操作步骤:
步骤一、采用履带式水井钻机以及普通钻具进行小垂高直孔造孔,完成之后,下入护壁套管,裸岩钻进5m准备定向;
步骤二、将限位机构(1)安装于定向钻具组表面,进行下一步定向钻进作业;
步骤三、钻具组合入井、泥浆泵以合理泵量配合钻机推进力定向钻进,定向钻进完成,专用大曲率测井仪器测井;
步骤四、进行人工复查,钻具所属的方位、角度符合要求,再使用普通钻具+柔性钻具钻进至要求水平深度。
2.一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,包括限位机构(1),其特征在于:所述限位机构(1)的内壁设置有定位机构(3),所述限位机构(1)的侧面安装有感应机构(2),所述限位机构(1)的内部设有监测系统(4),所述监测系统(4)应用于限位机构(1)、感应机构(2)以及定位机构(3)中进行监测控制作业;
所述限位机构(1)还包括限位圈(101),所述限位圈(101)的一端焊接有限位板(102),限位板(102)的内壁开设有螺纹槽用于螺栓的限位固定,所述限位圈(101)的一端设有限位框(104),所述限位框(104)的顶部活动连接有密封板(105),所述限位框(104)与密封板(105)之间设置有卡扣机构用于定位机构(3)的固定,所述限位框(104)的内壁设有导线(103)用于定位信息的输送。
3.根据权利要求2所述的一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,其特征在于:所述感应机构(2)还包括卡槽板(201),所述卡槽板(201)的内壁活动套接有滑动板(204),滑动板(204)的内壁固定连接有两组第一空心柱(202),两组所述第一空心柱(202)的外壁活动套接有套接柱(203),一组所述第一空心柱(202)的内壁安装有微型弹簧,另一组所述第一空心柱(202)的内壁安装有一组微型电磁铁,一组微型电磁铁之间可产生磁斥力从而驱动第一空心柱(202)在套接柱(203)内壁进行滑动。
4.根据权利要求3所述的一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,其特征在于:所述滑动板(204)一侧的中部安装有挤压杆(206),所述挤压杆(206)的一端焊接有挤压板(207),挤压板(207)的外壁活动套接有第二空心柱(205),所述挤压板(207)的底部安装有第一弹簧(208),所述挤压板(207)的一端设有第一压力监测器(209),所述挤压板(207)接触到第一压力监测器(209)产生第一压力数据L并输送至监测系统(4)进行监测作业。
5.根据权利要求2所述的一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,其特征在于:所述定位机构(3)还包括定位器(301),所述定位器(301)的两端焊接有滑板(302),滑板(302)活动套接于限位框(104)内壁所开设的滑槽内部,所述定位器(301)的底部焊接有连接支柱(303),所述连接支柱(303)的底部安装有磁块舱(304)。
6.根据权利要求2所述的一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,其特征在于:所述限位框(104)的底部开设有卡槽,限位框(104)底部卡槽的内壁安装有伸缩舱(306),所述伸缩舱(306)为多组伸缩支舱套接组成,伸缩舱(306)的顶部安装有限位环型舱(305),所述限位环型舱(305)的底部安装有伸缩支柱(307),伸缩支柱(307)由两组空心支柱套接组成,伸缩支柱(307)的内壁设有辅助弹簧,所述限位环型舱(305)的底部设有第二压力监测器(309),限位环型舱(305)接触到第二压力监测器(309)产生第二压力数据M并输送至监测系统(4)进行监测作业。
7.根据权利要求5所述的一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,其特征在于:所述磁块舱(304)的底部设有电磁舱(308),电磁舱(308)的底部通过安装有电控升降装置用于其移动。
8.根据权利要求2所述的一种破碎岩体内超短半径水平钻孔施工设备,其特征在于:所述监测系统(4)还包括监测端(401)、分析单元(402)、处理端(403)以及控制中心(404),所述控制中心(404)还对监测端(401)、分析单元(402)以及处理端(403)进行控制;
所述监测端(401)接收第一压力监测器(209)采集的实时第一压力数据L以及第二压力监测器(309)采集的实时第二压力数据M并输送至分析单元(402);
所述分析单元(402)还包括阈值模块、对比模块以及指令模块,所述阈值模块模拟限位圈(101)与定位钻具组合处于完全固定状态时,第一压力监测器(209)所产生的模拟第一压力数据Ln,并整合模拟第一压力数据Ln形成第一阈值范围,所述对比模块将实时第一压力数据L与第一阈值范围进行对比,当实时第一压力数据L不处于第一阈值范围时,即可判断限位圈(101)与定位钻具组合之间出现微脱落现象,指令模块向处理端(403)发出第一指令;
所述阈值模块模拟定位器(301)与限位框(104)之间处于完全固定状态时,第二压力监测器(309)所产生的模拟第二压力数据Mn,并整合模拟第二压力数据Mn形成第二阈值范围,所述对比模块将实时第二压力数据M与第二阈值范围进行对比,当实时第二压力数据M不处于第二阈值范围时,即可判断定位器(301)与限位框(104)之间出现微脱落现象,指令模块向处理端(403)发出第二指令;
所述处理端(403)接收到第一指令并形成第一决策,第一决策控制微型电磁铁输入对应电流,从而增加限位圈(101)与定位钻具组合的挤压力已达到临时固定限位圈(101)与定位钻具组合的作用,第一决策控制通讯装置远程输送信息通知工作人员限位圈(101)与定位钻具组合之间出现微脱落现象;
所述处理端(403)接收到第二指令并形成第二决策,第二决策控制电控升降装置输入对应电流,从而驱动定位器(301)恢复到原来位置,第二决策控制通讯装置远程输送信息通知工作人员定位器(301)与限位框(104)之间出现微脱落现象。
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