CN208073465U - 一种煤矿钻机钻杆深度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤矿钻机钻杆深度测量装置，包括钻杆测量箱，钻杆测量模块和数据处理及无线传输模块。测量轮与轨道接触从而测量轨道座运动的路程间接测出钻进深度，而数据处理及无线传输模块内的无接触式编码器通过无接触的方式检测到测量轮的旋转数据，将此数据传输到数据处理模块，数据处理模块通过运算计算出钻杆钻深并对数据进行存储。本实用新型装在液压钻机的钻机滑道座上，通过测量轮记录钻机滑道座运动的路程间接算出钻进深度，避免了人为因素造成的测量错误，并且测量的安全性好，并解决了重大的安全隐患。本实用新型还具有结构简单，容易实施，使用效果好等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿钻采技术领域，具体涉及一种煤矿钻机钻杆深度测量装置。
背景技术
目前，煤矿的瓦斯排放问题一直是困扰煤矿行业发展的重大安全问题，解决这一问题是最有效的方法之一是在煤层内钻孔，将本煤层或邻煤层内的瓦斯在一定范围内进行卸压和抽出，以使其压力和蕴藏量降低，在人员工作区域内降低突出的可能性，以确保各道工序的完成和现在施工人员的安全。
现在普遍采用液压钻机来完成这一道工序，钻深最多可以达到300m左右，具体深度需要根据不同的地质条件和瓦斯蕴藏情况来确定，准确掌握钻孔深度 能了解瓦斯压力和蕴藏量已下降的区域范围，对安全生产具有重大意义。但是由于在现场施工过程中，钻深到一定深度后并不是呈理想的直线，而是有一定的弯曲度，并且在钻杆退出后，钻孔在周边压力的作用下常会发生局部煤岩垮塌，而堵塞钻孔，钻孔还是可以透气，但是却难以对每一个钻孔的实际深度进行准确测量；并且随着钻深的增加，钻杆的使用数量也在增加，由于钻进是人工操作进行的，因此容易出现人为因素造成的测量错误，从而导致的测量准确性下降。
现在，煤矿领域内尚无有效的手段和科学的方法来测量和掌握每一个钻孔的准确深度，大多数通过人工记录钻杆的数量来完成，由于钻进过程中轨道不一定是直线因而此方法误差很大。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种易于安装、使用更方便、数据测量精准，可靠性更高的煤矿钻机钻杆深度测量装置。
本实用新型的技术方案是：一种煤矿钻机钻杆深度测量装置，包括
钻杆测量箱，所述钻杆测量箱包括四周封闭的具有内腔的箱体，所述箱体的底板上设有测量孔和安装孔，所述箱体通过螺钉贯穿底部的安装孔与钻机滑道座固定连接，所述箱体内腔内固定设有支撑，所述支撑通过螺钉固定在箱体的底板上，所述支撑将箱体的内腔分隔为测量腔和数据采集腔；
钻杆测量模块，所述钻杆测量模块包括测量轮，所述测量轮安装在测量腔内，所述测量轮的外圆穿过箱体底板的测量孔并与钻机滑道接触，所述测量轮主轴的一端通过轴承和压缩弹簧安装在支撑上，所述测量轮主轴的另一端通过轴承和拉伸弹簧与箱体底板连接；
数据处理及无线传输模块，所述数据处理及无线传输模块包括防爆盒、无接触式编码器、数据处理模块和电池，所述防爆盒安装在数据采集腔内，所述无接触式编码器、数据处理模块和电池均安装在防爆盒内，所述无接触式编码器非接触连接在测量轮的主轴上，所述数据处理模块与无接触式编码器电连接，所述无接触式编码器一端检测测量轮主轴的旋转运动并将数据传输给数据处理模块。
所述箱体上的一个侧板为活页门，所述活页门打开后与数据采集腔连通，所述活页门与箱体的另一侧板转动连接。
所述测量轮为一个可以自由旋转并可上下运动的滚轮。
所述拉伸弹簧的两端分别通过扣环连接箱体底板与主轴，所述压缩弹簧安装在支撑的弹簧孔内并处于压缩状态。
所述箱体通过铝板组装而成，所述防爆盒与箱体可拆卸连接在一起。
所述防爆盒上安装有把手。
本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：结构简单合理，通过钻机滑道座的运动带动测量轮的转动来实现对测量轮旋转运动的检测，能实现现场数据实时计算，保证了测量数据的精度，易于安装、使用更方便、功能可靠。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是数据处理及无线传输模块位于防爆盒内的结构示意图；
图中：1、箱体，11、支撑，12、压缩弹簧，13、活页门，14、测量孔，15、测量腔，16、数据采集腔，2、测量轮，3、数据处理及无线传输模块，31、把手，32、防爆盒，33、无接触式编码器，34、数据处理模块，35、电池，4、钻机滑道座，5、钻机滑道。
具体实施方式
下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
参照图1和图2，一种煤矿钻机钻杆深度测量装置，包括钻杆测量箱、钻杆测量模块、数据处理及无线发射模块。
钻杆测量箱包括箱体1，箱体1通过铝板组装而成，箱体1的底板上开有测量孔14和安装孔，箱体1通过螺钉贯穿底部的安装孔与钻机滑道座4固定连接，箱体1内腔内固定设有支撑11，支撑11通过螺钉固定在箱体1的底板上，通过支撑11可以对钻杆测量模块起到限位和支撑的作用，支撑11将箱体1的内腔分隔为测量腔15和数据采集腔16。箱体1的一个侧板为活页门13，活页门13打开后与数据采集腔16连通，活页门13与箱体1的另一侧板转动连接。通过活页门13可以对数据处理及无线传输模块3进行操作，操作完之后合上活页门13防止煤尘进入到箱体1。
钻杆测量模块包括测量轮2、主轴、轴承等，测量轮2的外圆与钻机滑道5接触，随着钻机滑道座4的移动，测量轮2也会产生逆时针或者顺时针的转动，为了保证测量轮2与钻机滑道5充分接触，测量轮2的两侧均安装有可以调预紧力弹簧：一个为拉伸弹簧（图中未示出），另一个为压缩弹簧12，拉伸弹簧通过扣环连接箱体1底板与主轴为测量轮2提供一侧预紧力，压缩弹簧12放置在支撑11的弹簧孔内一直处于压缩状态，为测量轮2提供另一侧的预紧力，为了保证测量轮2可以自由旋转并可上下运动，主轴安装在轴承上，并且支撑11设有限位槽防止运动发生偏移，在测量轮2主轴的一端有一个无接触式编码器33用于检测主轴旋转运动。工作时，钻机滑道座4移动带动钻杆移动，测量轮2也会因此而旋转，通过编码器33检测测量轮2的旋转运动，通过测量钻机滑道座4移动路程的方式间接计算出钻进深度，通过测量轮2记录轨道运动的距离，避免了人为因素造成的测量错误，并且测量的安全性好，精度高。
数据处理及无线传输模块3包括防爆盒32、无接触式编码器33、数据处理模块34和电池35，防爆盒32上安装有把手31，数据处理及无线传输模块3安装在箱体1内腔的防爆盒32内，通过顶丝将数据处理及无线传输模块的防爆盒32与箱体1底部的底板固定防止发生相对滑动，无接触式编码器33一端检测测量轮2主轴的旋转运动并将数据传输给数据处理模块34，数据处理模块34与无接触式编码器33通过电线连接。
数据处理及无线传输模块3，通过防爆手持电脑，以无线传输的方式可以在矿井内读取测量的数据，或者将数据处理及无线传输模块3从箱体1内拆下在地面上对数据读取。
对数据处理及无线传输模块3进行维修或者充电时可以拆掉本模块的固定顶丝直接取走即可，无需搬走整个煤矿钻机钻杆深度测量装置，充电电池35给系统提供直流电源，通过软件可以识别电池的电量，从而决定是否对电池进行充电。
钻井过程中，钻杆安装在钻机钻进台上，而钻进台安装在钻机滑道座4上。当钻进过程中钻杆在钻进台上的液压系统作用下旋转已提供钻进所需要的扭矩，钻杆、钻机滑道座4和钻进台同步朝向钻进方向推进，当一根钻杆钻完之后，钻进台松开钻杆后钻机滑道座4和钻进台又同步后退，测量轮2同时反方向旋转，钻进台卡住一根钻杆之后与前一钻杆的尾端连接，接着钻进。而这时钻机滑道5安装在钻机上，测量轮2的外圆与钻机滑道5接触，随着钻机滑道座4的移动，钻机滑道座4带动箱体1移动，这时测量轮2沿钻机滑道5转动，随着钻杆的加长，测量轮2始终在钻机滑道5上向前或向后转动，这样钻进时（向前转动）测得的数值为井深数据，后退的数据则通过数据处理模块减掉。支撑11为本装置的直线运动提供限位及支撑，并保证测量轮2居中；测量轮2在两侧弹簧的作用下始终与钻机滑道5保持接触，从而保证测量的精度。无接触式编码器33检测到测量轮2的旋转运动并将其旋转过的路程大小实时传输到数据处理模块34，数据处理模34对数据处理进行处理和储存，以便于工程师对数据的读取。
本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种煤矿钻机钻杆深度测量装置，其特征在于：包括
钻杆测量箱，所述钻杆测量箱包括四周封闭的具有内腔的箱体，所述箱体的底板上设有测量孔和安装孔，所述箱体通过螺钉贯穿底部的安装孔与钻机滑道座固定连接，所述箱体内腔内固定设有支撑，所述支撑通过螺钉固定在箱体的底板上，所述支撑将箱体的内腔分隔为测量腔和数据采集腔；
钻杆测量模块，所述钻杆测量模块包括测量轮，所述测量轮安装在测量腔内，所述测量轮的外圆穿过箱体底板的测量孔并与钻机滑道接触，所述测量轮主轴的一端通过轴承和压缩弹簧安装在支撑上，所述测量轮主轴的另一端通过轴承和拉伸弹簧与箱体底板连接；
数据处理及无线传输模块，所述数据处理及无线传输模块包括防爆盒、无接触式编码器、数据处理模块和电池，所述防爆盒安装在数据采集腔内，所述无接触式编码器、数据处理模块和电池均安装在防爆盒内，所述无接触式编码器非接触连接在测量轮的主轴上，所述数据处理模块与无接触式编码器电连接，所述无接触式编码器一端检测测量轮主轴的旋转运动并将数据传输给数据处理模块。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿钻机钻杆深度测量装置，其特征在于：所述箱体上的一个侧板为活页门，所述活页门打开后与数据采集腔连通，所述活页门与箱体的另一侧板转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿钻机钻杆深度测量装置，其特征在于：所述测量轮为一个可以自由旋转并可上下运动的滚轮。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿钻机钻杆深度测量装置，其特征在于：所述拉伸弹簧的两端分别通过扣环连接箱体底板与主轴，所述压缩弹簧安装在支撑的弹簧孔内并处于压缩状态。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿钻机钻杆深度测量装置，其特征在于：所述箱体通过铝板组装而成，所述防爆盒与箱体可拆卸连接在一起。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿钻机钻杆深度测量装置，其特征在于：所述防爆盒上安装有把手。
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| CN201820489321.6U CN208073465U (zh) | 2018-04-09 | 2018-04-09 | 一种煤矿钻机钻杆深度测量装置 |
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