CN205349326U - 矿山井下钻孔测斜仪探管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于煤矿钻孔质量检测领域，具体为一种矿山井下钻孔测斜仪探管，包括牵引管、探向管、转向管和定向管，牵引管的一端固定有电机，电机的轴上连接有胶轮，牵引管通过第一关节轴承和探向管连接，第一关节轴承上设有第一滑环，探向管通过第二关节轴承、第三关节轴承和转向管连接，第二关节轴承和第三关节轴承之间连接有第一角度传感器，转向管通过第四关节轴承、第五关节轴承和定向管连接，第四关节轴承和第五关节轴承之间连接有第二角度传感器，定向管内设有激光指向仪和倾角传感器，定向管上连接有第六关节轴承，第六关节轴承上设有第二滑环。本实用新型工作时不会受到磁性体的影响，通过电机的带动进入钻孔的方式新颖独特。
Description
技术领域
本实用新型属于煤矿钻孔质量检测领域，具体为一种测量矿山井下钻孔的倾角、方位角及终孔位置偏移量的矿山井下钻孔测斜仪探管。
背景技术
根据煤矿防治水工作的要求，应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，探放水钻孔的质量检测验收，要求验收签字。但是钻孔的质量检测一般只测孔深，钻孔深部的方位角、倾角不作检测，没有定量分析依据，如：钻孔终孔方位角误差⊿α，钻孔终孔倾角误差⊿β，钻孔终孔水平摆幅Ｙ横，钻孔终孔深度误差⊿Ｓ，钻孔终孔高差误差⊿Ｚ等，因此，探放水钻孔的质量检测验收检测存在漏洞，探放水钻孔的精准度无法断定，严重影响水害隐患的预测预报，威胁到矿井安全。
而用普通测斜仪探管进行钻孔的质量检测时，钻孔方位角主要依靠指南针或磁敏元件定向，在磁性矿地区或在铁管中，由于指南针或磁敏元件的磁感应受到磁性体的影响，误差不能满足检测验收要求，而用陀螺测斜仪，漂移严重，仪器昂贵，检测成本高。再者，探管送入钻孔的方式为钻杆推送，体力繁重，误工误时，用人工推送时，随着钻孔深度增加，推送更加困难，仰倾角稍大时自滑严重，无法操作。
发明内容
本实用新型为了解决上述问题，提供了矿山井下钻孔测斜仪探管。
本实用新型是采用如下的技术方案实现的：矿山井下钻孔测斜仪探管，包括牵引管、探向管、转向管和定向管，牵引管的一端固定有电机，电机的轴上连接有胶轮，胶轮转动时可以摩擦到钻孔内壁，带动牵引管向钻孔内移动，牵引管的另一端通过第一关节轴承和探向管一端连接，第一关节轴承上设有第一滑环，探向管的另一端通过第二关节轴承、第三关节轴承和转向管一端连接，第二关节轴承和第三关节轴承之间连接有第一角度传感器，转向管的另一端通过第四关节轴承、第五关节轴承和定向管一端连接，第四关节轴承和第五关节轴承之间连接有第二角度传感器，定向管内设有激光指向仪和倾角传感器，定向管的另一端上连接有第六关节轴承，第六关节轴承上设有第二滑环，电机的接线通过第一滑环和外部电源连接，第一角度传感器、第二角度传感器、激光指向仪和倾角传感器的接线通过第二滑环和外部电源连接。
工作时，测斜仪探管上的胶轮转动，与钻孔内壁有摩擦作用，带动牵引管、探向管、转向管和定向管朝钻孔内部移动，测斜仪上的第一角度传感器可以测量探向管轴向转角，第二角度传感器可以测量转向管轴向转角，倾角传感器可以测量定向管倾角，探管径向转角（此处探管不包括牵引管），激光指向仪用于定位代表钻孔方位角的两根垂线，通过各个测量点的测量角度数据，再经过运算即可得出钻孔终孔方位角误差⊿α，钻孔终孔倾角误差⊿β，钻孔终孔水平摆幅Ｙ横，钻孔终孔深度误差⊿Ｓ，钻孔终孔高差误差⊿Ｚ等，使得钻孔质量监测更加精确。该测斜仪工作时不会受到磁性体的影响，而且结构简单实用，通过电机的带动进入钻孔的方式新颖独特，减轻了工作人员的工作负担。
上述的矿山井下钻孔测斜仪探管，定向管另一端端部还通过第六关节轴承连接有外罩，第二滑环置于外罩内；外罩能防止灰尘、颗粒等进入管体内，对管体内器件起到保护作用。
上述的矿山井下钻孔测斜仪探管，牵引管、探向管、转向管和定向管上固定有两个滑块，两滑块相对于管体轴线对称，滑块包括筒体，筒体内部设有压缩弹簧和一个端面为球面的活塞杆，活塞杆的两端分别顶在弹簧和钻孔内壁上，牵引管上的滑块还有增大胶轮摩擦力的作用，滑块对测斜仪有定位作用，使得斜测仪的管体处于钻孔中间位置，保证数据测量的准确性。
上述的矿山井下钻孔测斜仪探管，探向管、转向管和定向管都由若干管段组成，便于探管的存放和井下运输。
本实用新型提供了一种矿山井下钻孔测斜仪探管，该测斜仪工作时不会受到磁性体的影响，而且结构简单实用，通过电机的带动进入钻孔的方式新颖独特，相比钻杆推送方式减轻了工作人员的工作负担。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1-外罩，2-第二滑环，3-第六关节轴承，4-胶轮，5-定向管，6-激光指向仪，7-倾角传感器，8-第四关节轴承，9-第二角度传感器，10-第五关节轴承，11-转向管，12-第二关节轴承，13-第一角度传感器，14-第三关节轴承，15-滑块，16-探向管，17-第一滑环，18-第一关节轴承，19-牵引管，20-电机。
具体实施方式
矿山井下钻孔测斜仪探管，包括牵引管19、探向管16、转向管11和定向管5，牵引管19的一端固定有电机20，电机20的轴上连接有胶轮4，牵引管19的另一端通过第一关节轴承18和探向管16一端连接，第一关节轴承18上设有第一滑环17，探向管16的另一端通过第二关节轴承12、第三关节轴承14和转向管11一端连接，第二关节轴承12和第三关节轴承14之间连接有第一角度传感器13，转向管11的另一端通过第四关节轴承8、第五关节轴承10和定向管5一端连接，第四关节轴承8和第五关节轴承10之间连接有第二角度传感器9，定向管5内设有激光指向仪6和倾角传感器7，定向管的另一端上连接有第六关节轴承3，第六关节轴承3上设有第二滑环2，电机20的接线通过第一滑环17和外部电源连接，第一角度传感器13、第二角度传感器9、激光指向仪6和倾角传感器7的接线通过第二滑环2和外部电源连接，牵引管19、探向管16、转向管11为不锈钢圆管或铝合金圆管。
上述的矿山井下钻孔测斜仪探管，定向管另一端端部还通过第六关节轴承3连接有外罩1，第二滑环1置于外罩1内，外罩1外形为子弹头状。
上述的矿山井下钻孔测斜仪探管，牵引管、探向管、转向管和定向管都上固定有两个滑块，两滑块相对于管体轴线对称，滑块包括筒体，筒体内部设有压缩弹簧和一个端面为球面的活塞杆，活塞杆的两端分别顶在弹簧和钻孔内壁上。
上述的矿山井下钻孔测斜仪探管，探向管16、转向管11和定向管5都由若干管段组成。
工作原理为：第1测点的测量：通过牵引管19上电机的带动，将转向管11、探向管16塞入钻孔中，定向管5内激光指向仪6发出的光束射向代表钻孔方位角的两根垂线，转向管11与定向管5的转折点置于钻孔口，即从钻孔口向钻孔底推进到第1个测点，旋转定向管5，当转动到定向管5轴向中心线通过钻孔标定时的代表钻孔方位角的两根垂线，同时定向管5内倾角传感器7显示的数值与设计钻孔倾角一致时，稳定5到10秒钟，记录此刻的探测深度（此时的探测深度等于一个转向管长度1×Ｌ加一个探向管长度Ｌ再加一个牵引管长度ｋ×Ｌ）、探管径向转角θ1和定向管倾角β定显1、转向管轴向转角δ转1、探向管轴向转角δ探1。
第2测点的测量：将转向管11、探向管16和定向管5均塞入钻孔中，定向管尾部和孔口对齐，即从钻孔口向钻孔底推进到第2个测点，稳定5到10秒钟，记录此刻的探测深度（此时的探测深度等于2个转向管长度2×Ｌ加一个探向管长度Ｌ再加一个牵引管长度ｋ×Ｌ）、探管径向转角θ2和定向管倾角β定显2、转向管轴向转角δ转2、探向管轴向转角δ探2。
第ｎ测点的测量：从钻孔口向钻孔底推进到第ｎ个测点，稳定5到10秒钟，记录推进到第ｎ个测点时的探测深度（此时的探测深度等于ｎ个转向管长度ｎ×Ｌ加一个探向管长度Ｌ再加一个牵引管长度ｋ×Ｌ）、探管径向转角θｎ和定向管倾角β定显ｎ、转向管轴向转角δ转n、探向管轴向转角δ探n。
设定探向管16、转向管11和定向管5的长度都为L。
通过各个测量点的测量角度数据，再经过运算即可得出钻孔终孔方位角误差⊿α，钻孔终孔倾角误差⊿β，钻孔终孔水平摆幅Ｙ横，钻孔终孔深度误差⊿Ｓ，钻孔终孔高差误差⊿Ｚ等，可以定量分析钻孔的质量。
Claims (4)
1.矿山井下钻孔测斜仪探管，其特征在于包括牵引管（19）、探向管（16）、转向管（11）和定向管（5），牵引管（19）的一端固定有电机（20），电机（20）的轴上连接有胶轮（4），牵引管（19）的另一端通过第一关节轴承（18）和探向管（16）一端连接，第一关节轴承（18）上设有第一滑环（17），探向管（16）的另一端通过第二关节轴承（12）、第三关节轴承（14）和转向管（11）一端连接，第二关节轴承（12）和第三关节轴承（14）之间连接有第一角度传感器（13），转向管（11）的另一端通过第四关节轴承（8）、第五关节轴承（10）和定向管（5）一端连接，第四关节轴承（8）和第五关节轴承（10）之间连接有第二角度传感器（9），定向管（5）内设有激光指向仪（6）和倾角传感器（7），定向管的另一端上连接有第六关节轴承（3），第六关节轴承（3）上设有第二滑环（2），电机（20）的接线通过第一滑环（17）和外部电源连接，第一角度传感器（13）、第二角度传感器（9）、激光指向仪（6）和倾角传感器（7）的接线通过第二滑环（2）和外部电源连接。
2.根据权利要求1所述的矿山井下钻孔测斜仪探管，其特征在于定向管另一端端部还通过第六关节轴承（3）连接有外罩（1），第二滑环（2）置于外罩（1）内。
3.根据权利要求1或2所述的矿山井下钻孔测斜仪探管，其特征在于牵引管、探向管、转向管和定向管都上固定有两个滑块（15），两滑块关于管体轴线对称，滑块（15）包括筒体，筒体内部设有压缩弹簧和一个端面为球面的活塞杆，活塞杆的两端分别顶在弹簧和钻孔内壁上。
4.根据权利要求1或2所述的矿山井下钻孔测斜仪探管，其特征在于探向管（16）、转向管（11）和定向管（5）都由若干管段组成。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108798645A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-11-13 | 永城煤电控股集团有限公司 | 一种钻杆内下式测斜装置以及钻杆内下式测斜系统 |
| CN111364975A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-07-03 | 华北科技学院 | 一种用于地下采空区地面钻孔的测向定位装置 |
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2016
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