一种基于重力作用下顶底板定向测量探管及定向探测装备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于重力作用下顶底板定向测量探管及定向探测装备，基于重力作用下顶底板定向测量探管沿轴向依次接设第一减震单元、重力偏心测量探管和第二减震单元；第一减震单元和第二减震单元共同带动重力偏心测量探管进行360°轴向自由旋转；在重力偏心作用下，重力偏心测量探管的测量方向时刻处于待测量煤层的重力垂直线上。本发明专利技术的基于重力作用下顶底板定向测量探管为重力偏心设计，并在重力偏心测量探管两端辅以滚动轴承无阻碍转动，所以在煤矿井下进行随钻钻孔轨迹测量及顶底板定向探测时，始终能保持重力偏心测量探管时刻处于上下方向，最终实现整个顺煤层钻孔轨迹及煤层顶底板定向探测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于重力作用下顶底板定向测量探管及定向探测装备
本专利技术属于煤矿井下随钻测量仪器
，涉及一种基于重力作用下顶底板定向测量探管及定向探测装备。
技术介绍
目前煤矿井下顺煤层顶底板探测中，大多是采用在顺煤层内进行钻孔全方位顶底板探测，此法对顺煤层顶底板探测有着不可定向探测的缺点，对于孔内探管所测数据进行后期处理确定顶底板位置时有着很大的模糊性。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述
技术介绍
中的不足之处，提供一种基于重力作用下顶底板定向测量探管及定向探测装备，以解决现有技术中存在的顺煤层顶底板探测有着不可定向探测的缺点、并且对于孔内探管所测数据进行后期处理确定顶底板位置时有着很大的模糊性等不足之处。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：遵从本专利技术的第一个目的，一种基于重力作用下顶底板定向测量探管，沿轴向依次接设第一减震单元、重力偏心测量探管和第二减震单元；第一减震单元和第二减震单元共同带动重力偏心测量探管进行360°轴向自由旋转；在重力偏心作用下，重力偏心测量探管的测量方向时刻处于待测量煤层的重力垂直线上。可选的，所述的重力偏心测量探管设置重力偏心管，重力偏心管外沿轴向延伸及径向增厚设置偏心件。偏心件的厚度为3～7mm，最好为5mm。可选的，在所述的重力偏心管内还设置模块安装体，模块安装体沿轴向至少设置半开放腔的模块安装位，与所述的模块安装位轴向连通还设置管式的模块安装腔。可选的，在所述的重力偏心管内还同轴嵌设探管减震件，所述的探管减震件为管壁上沿轴向设置多个缓冲缝的管式件。可选的，在所述的重力偏心管内还依次设置探测器模块、测斜模块和电池，电池为探测器模块和测斜模块提供电力。可选的，所述的第一减震单元设置第一减震头，第一减震头外端部套设第一球轴承，包裹所述的第一球轴承套设第一减震轴承套，第一减震轴承套外嵌设第一减震套。可选的，所述的第一减震头为由端部朝内直径渐大的类锥形件，第一减震头的大直径端与所述的重力偏心测量探管轴向密封接设。可选的，所述的第二减震单元设置第二减震头，第二减震头外端部套设第二球轴承，包裹所述的第二球轴承套设第二减震轴承套，第二减震轴承套外嵌设第二减震套。优选的，第一减震头与第二减震头的结构相同。遵从本专利技术的第二个目的，一种基于重力作用下顶底板定向探测装备，设置钻杆，在所述的钻杆内沿轴向设置重力作用下顶底板定向测量探管。可选的，在第一减震单元安装端的钻杆内同轴嵌设第一定位支架；在第二减震单元安装端的钻杆内同轴嵌设第二定位支架；第一定位支架为圆盘孔型架，圆盘孔型架中心设置定位支架安装孔，围绕定位支架安装孔设置多个定位支架缓冲腔；第二定位支架的结构与第一定位支架的结构相同。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和效果如下：本专利技术的基于重力作用下顶底板定向测量探管为重力偏心设计，并在重力偏心测量探管两端辅以滚动轴承无阻碍转动，所以在煤矿井下进行随钻钻孔轨迹测量及顶底板定向探测时，始终能保持重力偏心测量探管时刻处于上下方向，测量探管内部含有钻孔轨迹测量模块及分层探测器模块，最终实现整个顺煤层钻孔轨迹及煤层顶底板定向探测。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。图1为本专利技术的基于重力作用下随钻存储式顶底板定向探测装备的总装配图；图2为本专利技术的重力偏向管的结构图，图左为重力偏向管的左视图，图右为重力偏向管左视图的A-A剖视图；图3为本专利技术的第一定位支架结构图，图左为第一定位支架的左视图，图右为第一定位支架左视图的A-A剖视图；图4为本专利技术的模块安装体结构示意图，图上为模块安装体的俯视图，图下为模块安装体俯视图的A-A的剖视图；图5为本专利技术的减震轴承套结构示意图；图左下为减震轴承套的正视图，图左上为减震轴承套正视图的B-B剖视图，图右下为减震轴承套正视图的A-A剖视图；图6为本专利技术的减震套结构示意图，图左为减震套的左视图，图右为减震套的俯视图；图中各标号表示为：1-钻杆、2-第一定位支架、21-定位支架安装孔、22-定位支架缓冲腔、3-第一减震单元、4-重力偏心测量探管、5-第二减震单元、6-第二定位支架、7-密封圈；31-第一减震头、32-第一减震轴承套、33-第一减震套、34-第一球轴承；41-重力偏心管、411-偏心件、412-第二减震单元安装端、413-第一减震单元安装端、42-探管减震件、43-探测器模块、44-测斜模块、45-模块安装体、451-安装头、452-模块安装位、453-模块安装腔、46-电池；51-第二减震头、52-第二减震轴承套、53-第二减震套、54-第二球轴承。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中所说的“轴向”指的是中间轴总成或二轴总成所在的轴向，本公开中所说的“上”、“下”、“左”、“右”均以图中的方位为准，“顶”、“底”、“侧”均为图片中的上为“顶”，“下”为“底”，周边为“侧”，如无特殊说明，上述规定适用本公开的所有内容。本专利技术针对现有技术中的测量方式的缺点进行改进，采用测量探管为重力偏心设计，测量探管内部含有钻孔轨迹测量模块及分层探测器模块，并在重力偏心测量探管两端辅以滚动轴承无阻碍转动，所以在煤矿井下进行随钻钻孔轨迹测量及顶底板定向探测时，始终能保持重力偏心测量探管时刻处于上下方向，最终实现整个钻孔顶底板定向探测的目的。另外，本专利技术的一种重力作用下随钻存储式顶底板定向探测装备在实际煤矿井下进行随钻钻进或成孔后二次复测工况中均能适用，拓宽了本专利技术的煤矿井下使用范围；本专利技术的一种重力作用下随钻存储式顶底板定向探测装备整体抗震能力强，密封性能优越稳定可靠，不存在出现断线、短路或测量数据丢失等现象下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明：结合图1-6，本专利技术的基于重力作用下顶底板定向测量探管，沿轴向依次接设第一减震单元3、重力偏心测量探管4和第二减震单元5；第一减震单元3和第二减震单元5共同带动重力偏心测量探管进行360°轴向自由旋转；在重力偏心作用下，重力偏心测量探管4的测量方向时刻处于待测量煤层的重力垂直线上。重力偏心测量探管4与第一减震单元3和第二减震单元5之间通过四方机械对接接口及M3X10十字盘头黄铜螺钉进行连接及紧固。本专利技术的基于重力作用下顶底板定向测量探管，采用在重力偏心测量探管4两端辅以滚动轴承无阻碍转动，因此在煤矿井下进行随钻钻孔轨迹测量及顶底板定向探测时，始终能保持重力偏心测量探管时刻处于上下方向，最终实现整个钻孔顶底板定向探测。在本公开的实施例中，重力偏心测量探管4设置重力偏心管41，重力偏心管41外沿轴向延伸及径向增厚设置偏心件411。偏心件的厚度为3～7m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于重力作用下顶底板定向测量探管，其特征在于，沿轴向依次接设第一减震单元(3)、重力偏心测量探管(4)和第二减震单元(5)；/n第一减震单元(3)和第二减震单元(5)共同带动重力偏心测量探管进行360°轴向自由旋转；/n在重力偏心作用下，重力偏心测量探管(4)的测量方向时刻处于待测量煤层的重力垂直线上。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于重力作用下顶底板定向测量探管，其特征在于，沿轴向依次接设第一减震单元(3)、重力偏心测量探管(4)和第二减震单元(5)；
第一减震单元(3)和第二减震单元(5)共同带动重力偏心测量探管进行360°轴向自由旋转；
在重力偏心作用下，重力偏心测量探管(4)的测量方向时刻处于待测量煤层的重力垂直线上。


2.根据权利要求1所述的重力作用下顶底板定向测量探管，其特征在于，所述的重力偏心测量探管(4)设置重力偏心管(41)，重力偏心管(41)外沿轴向延伸及径向增厚设置偏心件(411)；
偏心件(411)的厚度为3～7mm。


3.根据权利要求2所述的重力作用下顶底板定向测量探管管，其特征在于，在所述的重力偏心管(41)内还设置模块安装体(45)，模块安装体(45)沿轴向至少设置半开放腔的模块安装位(452)，与所述的模块安装位(452)轴向连通还设置管式的模块安装腔(453)。


4.根据权利要求2或3所述的重力作用下顶底板定向测量探管，其特征在于，在所述的重力偏心管(41)内还同轴嵌设探管减震件(42)，所述的探管减震件(42)为管壁上沿轴向设置多个缓冲缝的管式件。


5.根据权利要求2或3所述的重力作用下顶底板定向测量探管，其特征在于，在所述的重力偏心管(41)内还依次设置探测器模块(43)、测斜模块(44)和电池(46)，电池(46)为探测器模块(43)和测斜模块(44)提供电力。


6.根据权利要求1、2或...

【专利技术属性】
技术研发人员：汲方林，田小超，王博，王岚，李渊，燕斌，蒋必辞，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61