高压电脉冲破岩中检测岩层位移和破坏状态的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高压电脉冲破岩中检测岩层位移和破坏状态的装置，该装置包括高压电脉冲破岩钻头、高压电脉冲电源装置、钻进数据地面监测仪、钻井液存储及泵送装置、运行控制装置、柔性钻杆和支架；高压电脉冲破岩钻头与柔性钻杆底端相连，柔性钻杆上端与高压电脉冲电源装置、钻进数据地面监测仪、钻井液存储及泵送装置相连；运行控制装置与高压电脉冲电源装置、钻井液存储及泵送装置相连接；柔性钻杆和运行控制装置固定在支架上。高压电脉冲破岩钻头与所述高压电脉冲电源装置通过柔性钻杆内电缆连接，实现对岩体的钻进。本实用新型专利技术结构简单，可实现快速破岩成孔，且具有机械性磨损小，工作效率高，适应不同硬度、温度的岩层，成孔形状多样化等优点。成孔形状多样化等优点。成孔形状多样化等优点。

【技术实现步骤摘要】
高压电脉冲破岩中检测岩层位移和破坏状态的装置


[0001]本技术属于采矿工程
，涉及采空区上覆岩层位移检测，更具体地说，涉及一种高压电脉冲破岩中检测岩层位移和破坏状态的装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着煤矿开采强度的增大，很多矿区开采条件较好的煤炭资源逐渐减少。而残采区上部遗留煤层的储量可观，具有良好的开采价值，其能缓解部分矿区煤炭资源储量不足的问题，有效延长矿区开采寿命。而残采区上部遗留煤层开采由于下部采空区的存在，使其上行开采过程中的稳定性判别等安全性问题日益凸显。为保证上行开采的安全有序进行，需对下部煤层开采引起的上覆岩层破坏情况进行调查和监测。
[0003]目前，常用的调查监测手段主要有现场监测、模拟分析和理论计算等方法。其中，现场监测方法主要为井下彩色电视系统、地面钻孔超声成像技术、钻孔分段注水法、传感器监测方法、分布式光纤检测法、微震监测以及遥感技术。这些方法在监测过程中存在依赖钻孔质量性高、测量误差大、监测范围有限、容易发生漏检、监测费用高、仪器易损坏等问题。模拟分析方法通过在实验室建立小型试验平台，模拟现场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压电脉冲破岩中检测岩层位移和破坏状态的装置，其特征在于包括：高压电脉冲破岩钻头、高压电脉冲电源装置、钻进数据地面监测仪、钻井液存储及泵送装置、运行控制装置、柔性钻杆和支架；高压电脉冲破岩钻头与柔性钻杆底端相连，柔性钻杆上端与高压电脉冲电源装置、钻进数据地面监测仪、钻井液存储及泵送装置相连；运行控制装置与高压电脉冲电源装置、钻井液存储及泵送装置相连接；柔性钻杆和运行控制装置固定在支架上；高压电脉冲破岩钻头，与所述高压电脉冲电源装置通过柔性钻杆内电缆连接，实现对岩体的钻进作用；该高压电脉冲破岩钻头包括钻头绝缘托座、外环低压电极和内环高压电极；钻头绝缘托座用于固定外环低压电极和内环高压电极，且外环低压电极和内环高压电极之间的距离可调；钻头绝缘托座为中空结构，中间位置设有钻井液通道；高压电脉冲电源装置，与所述高压电脉冲破岩钻头通过柔性钻杆中的电缆电性连接，为所述高压电脉冲破岩钻头提供高压脉冲电源；钻井液存储及泵送装置，包含钻井液存储箱、高压抽水泵及沉淀池，为所述高压电脉冲破岩钻头破岩时的内环高压电极与外环低压电极间提供钻井液；钻井液存储箱通过管道将钻井液输送到井下，高压抽水泵一端通过管道连接柔性钻杆，将井下的钻井液及破碎岩屑抽离井下，并通过高压抽水泵另一端连接沉淀池，将破碎岩屑沉淀；沉淀池与钻井液存储箱相通，将沉淀池处理后的钻井液循环使用；柔性钻杆内设有电缆，连接高压电脉冲破岩钻头和高压电脉冲电源装置，起连接和导向作用；同时传输高压电脉冲破岩钻头钻进测量数据至钻进数据地面监测仪；柔性钻杆由内腔、外腔和对接端头组成，其中内腔为钻井液输送通道、外腔为电缆放置空间；该装置包括若干个柔性钻杆，相邻两根柔性钻杆通过对接端头连接，对接端头内含电性接头及电磁线圈，实现高压电及高压电脉冲的有效传输；运行控制装置与高压电脉冲电源装置、钻井液存储及泵送装置、支架电性连接，用于控制高压电脉冲电源装置的电源开启与关闭、电压大小、放电时长；用于钻井液的泵送启停控制、钻井液泵送流量大小控制、柔性钻杆的钻进及抬升控制；钻进数据地面监测仪，用于监测收集高压电脉冲破岩钻头钻进角度、钻井方位角、井底所受压力及所钻穿地层的电阻率、密度、孔隙度这些地层物理性能参数；支架，包括履带、外框架、抓举提升装置、柔性钻杆固定抓手，用于钻井位置的固定、高压电脉冲破岩钻头和柔性钻杆的提升与下放。2.根据权利要求1所述的高压电脉冲破岩中检测岩层位...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁铭绩，张逸群，郝瑞卿，冯国瑞，曹志勇，韩冰睿，刘新礼，史彩霞，郭军，李文璞，靳瑾，
申请(专利权)人：山煤国际能源集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：