监测和控制钻孔的孔底平面高程的方法及监测设备技术

本发明专利技术提供一种监测和控制钻孔的孔底平面高程的方法及监测设备，所述方法包括：(a)通过首次钻孔确定钻孔的孔底的高程值；(b)测量钻机上的预定位置的高程值；(c)测量钻机钻头的当前的实际位移；(d)计算钻机钻头的当前深度值；(e)显示钻机钻头的当前深度值和钻孔的孔底的高程值，所述显示的钻机钻头的当前深度值随钻机钻头的钻进而变化。根据本发明专利技术的监测和控制钻孔的孔底平面高程的方法及监测设备，通过将钻机上安装的定位系统与传感器相结合，为钻机操作工人提供实时在线钻孔深度显示，以使钻机操作工人精确控制多个孔的孔底的高程具有相同值。

【技术实现步骤摘要】
监测和控制钻孔的孔底平面高程的方法及监测设备
本专利技术涉及露天矿钻机钻孔方法的
，更具体地讲，涉及一种监测和控制钻孔的孔底平面高程的方法及监测设备。
技术介绍
露天台阶爆破钻孔深度的精确控制，直接关系到钻孔成本以及后续装药的精确计算。目前，针对钻机钻孔深度的测量主要采用红外扫描计数方式、拨片计数器或光电编码器来控制孔深。以上几种测量方法的共性是:一方面是虽能够准确的测量钻机的钻进深度，但是由于钻机钻孔前需要进行调平，造成钻机平台距地面的作业面的高度不同，所以即使钻机的钻进深度相同，钻孔的孔底平面仍然高低落差很大；另一方面是这些方法虽能够测量孔深，但是不能实时在线显示钻进深度来指导钻机操作工人钻孔。而且近些年，虽然部分钻机装有钻孔定位功能，但是没能将定位的高程信息与孔深的计算相结合。针对目前的钻孔状况，直接导致爆破钻孔超深的增加，特别是对后续的爆破装药计算和爆破效果的评估都无法实现精细化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于监测钻机钻头的当前深度值，使每次钻孔的孔底的高程具有相同值，对提高露天矿山生产爆破效果、增加采矿效率和经济效益、减少因超深过多造成的浪费等方面起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测钻孔的孔底平面高程的方法，所述方法包括：(a)通过首次钻孔确定钻孔的孔底的高程值；(b)测量钻机上的预定位置的高程值；(c)测量钻机钻头的当前的实际位移；(d)根据钻机上的预定位置的高程值、钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值、钻机钻头的标定位置处距离钻机钻头顶端的距离、钻机钻头的当前的实际位移，得到钻机钻头的当前深度值；(e)显示钻机钻头的当前深度值和钻孔的孔底的高程值，所述显示的钻机钻头的当前深度值随钻机钻头的钻进而变化。

【技术特征摘要】
1.一种监测钻孔的孔底平面高程的方法，所述方法包括: (a)通过首次钻孔确定钻孔的孔底的高程值； (b)测量钻机上的预定位置的高程值； (C)测量钻机钻头的当前的实际位移； (d)根据钻机上的预定位置的高程值、钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值、钻机钻头的标定位置处距离钻机钻头顶端的距离、钻机钻头的当前的实际位移，得到钻机钻头的当前深度值； (e)显示钻机钻头的当前深度值和钻孔的孔底的高程值，所述显示的钻机钻头的当前深度值随钻机钻头的钻进而变化。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包括: 接收参数， 所述参数包括用户输入的设定孔深、测量得到的钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值和首次钻孔时测量得到的钻机上的预定位置的高程值； 根据所述参数确定钻孔的孔底的高程值。3.根据权利要求2所述的方法，其中，计算钻孔的孔底的高程值的公式如下， Z2 = Z0-H1-M0 其中，Z2表示钻孔的孔底的高程值，Z0表示首次钻孔时钻机上的预定位置的高程值，H1表示钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值，M0表示设定孔深。4.根据权利要求1所述的方法，其中，利用实时动态差分法的全球定位系统对钻机上的预定位置进行定位，得到钻机上的预定位置的高程值。5.根据权利要求1所述的方法，其中，测量钻机钻头的当前的实际位移的步骤包括:测量钻机转轴旋转的周数，根据所述周数计算钻机钻头的当前的实际位移，其中，计算钻机钻头的当前的实际位移的公式如下， 6.根据权利要求1所述的方法，其中，计算钻机钻头的当前深度值的公式如下， Z (t) = Z1-H1-H2-G (X) 其中，Z(t)表示钻机钻头的当前深度值，Z1表示钻机上的预定位置的高程值，H1表示钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值，H2表示钻机钻头的标定位置处距离钻机钻头顶端的距离，G(X)表示钻机钻头的当前的实际位移，X表示钻机的加压主轴旋转的周数，X = K(t)-K(0)，K(t)表示钻机钻头在钻进过程中钻机的加压主轴的当前的累积旋转周数，K(O)表示钻机钻杆在标定位置处时钻机的加压主轴的累积旋转周数。7.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤(f):当钻机钻头的当前深度值达到钻孔的孔底的闻程值时，进行提不。8.—种监测钻孔的孔底平面高程的设备，所述设备包括:卫星定位测量仪、控制器、转速传感器、钻机监控终端，其中，卫星定位测量仪的接收机模块设置在钻机操作室中，卫星定位测量仪的天线设置在钻机上的预定位置，卫星定位测量仪将测量的钻机上的预定位置的高程值发送给钻机监控终端， 转速传感器设置在钻机的加压主轴侧面的U型架上，将检测到钻机的加压主轴每旋转一周而产生的信号发送给控制器， 控制器设置在钻机操作室中，对从转速传感器接收到的所述信号的个数进行计数得到所述信号的个数的计数值，钻机的加压主轴旋转的周数为所述信号的个数的计数值，并将钻机的加压主轴旋转的周数发送给钻机监控终端， 钻机监控终端设置在钻机操作室中，根据所述钻机的加压主轴旋转的周数得到钻机钻头的当前的实际位移， 其中，钻机监控终端根据钻机上的预定位置的高程值、钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值、钻机钻杆的标定位置距离钻机钻头顶端的距离、钻机钻头的当前的实际位移，计算钻机钻头的当前深度值， 钻机监控终端还显示钻机钻头的当前深度值和钻孔的孔底的高程值，所述显示的钻机钻头的当前深度值移随钻机钻头的钻进而变化。9.根据权利要求8所述的设备，其中， 卫星定位测量仪 将首次钻孔时测量的钻机上的预定位置的高程值发送给钻机监控终端， 钻机监控终端根据首次钻孔时钻机上的预定位置的高程值、用户输入的设定孔深和测量得到的钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值计算钻孔的孔底的高程值。10.根据权利要求9所述的设备，其中，钻机监控终端计算钻孔的孔底的高程值的公式如下，Z2 = Z0-H1-M0 其中，Z2表示钻孔的孔底的高程值，Z0表示首次钻孔时钻机上的预定位置的高程值，H1表示钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值，M...

【专利技术属性】
技术研发人员：段云，熊代余，姚鲁，王凤军，查正清，龚兵，李建彬，
申请(专利权)人：北京北矿亿博科技有限责任公司，北京矿冶研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11