[實用新型]一種用于覆巖導水裂隙帶監測系統的探測鉆進裝置

有效

• 申請號: 201120570596.0
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN202393921U
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 郭惟嘉;張新國;劉音;李楊楊;史俊偉;江寧;江興元;陳紹杰;尹立明;劉進曉;常西坤;孫文斌
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本實用新型涉及一種煤礦用于探測覆巖導水裂隙帶發育高度的設備，尤其涉及一種用于覆巖導水裂隙帶高度自動監測系統的雙進水探測鉆頭。

背景技術

在煤礦中，尤其是裂隙帶發育較成熟的煤礦頂板中，常常需要使用注水測漏失量的方法來檢測頂板裂隙的大小，即通過專用設備向煤層頂板鉆孔，向鉆孔的某一區段內注水，水通過裂隙向頂板中滲透，當注水達到飽和時，根據實際注水量，也就是漏失量，判斷頂板中裂隙的大小，從而得出裂隙的發育程度。

目前的雙端封堵覆巖導水裂隙帶探測設備中，如CN01886543A，其探測頭桿為空心結構，進水管都設置在探測頭桿的內部，探測頭剛性差，無法設置在鉆機上使用，在工作時需要先使用鉆機鉆出探測孔，再手工向孔內下入探測頭。因此，其具體探測段的位置主要靠人工測量和記錄，在井下環境較惡劣的情況下，容易產生誤記或錯記，且當探測孔內壁有輕微塌陷時，靠手工可能無法插入探測頭，這時就需要重新鉆孔，不但費時費力，還需要重新尋找探測位置，極大的影響了覆巖導水裂隙帶的探測工作。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提出一種用于覆巖導水裂隙帶監測系統的探測鉆進裝置，包括鉆頭、鉆桿和連接柄；

所述鉆頭通過第一連接器連接所述鉆桿，所述第一連接器上套置有前封堵膠囊；

所述鉆桿通過第二連接器連接所述連接柄，所述第二連接器上套置有后封堵膠囊；

所述前封堵膠囊和所述后封堵膠囊為空心結構，可通過注水膨脹，膨脹前的所述前封堵膠囊的直徑小于所述第一連接器的最大直徑，膨脹后的所述前封堵膠囊的直徑大于所述第一連接器的最大直徑；膨脹前的所述后封堵膠囊的直徑小于所述第二連接器的最大直徑，膨脹后的所述后封堵膠囊的直徑大于所述第二連接器的最大直徑；

所述探測鉆進裝置還包括第一進水管和第二進水管，所述第一進水管沿所述鉆桿的軸向從所述第二連接器延伸至所述第一連接器，且其至少有一部分位于所述第一連接器和所述鉆桿之間、至少有一部分位于所述第二連接器和所述鉆桿之間，所述第一進水管在所述前封堵膠囊和所述后封堵膠囊的空心結構內部各有至少一個出水口；所述第二進水管至少有一部分位于所述前封堵膠囊和所述鉆桿之間，所述第二進水管在所述前封堵膠囊和所述后封堵膠囊之間具有至少一個出水口。

優選所述前封堵膠囊和所述后封堵膠囊由彈性材料制成。

優選所述前封堵膠囊和所述后封堵膠囊由橡膠材料制成。

優選所述前封堵膠囊和所述后封堵膠囊沿探測鉆進裝置軸向的長度大于其沿探測鉆進裝置徑向的長度。

優選所述鉆桿和連接柄為實心結構。

本實用新型的優點在于：

1、探測鉆進裝置直接安裝在鉆機上，使用鉆機將探測裝置送到目標位置，省時省力；

2、使用鉆機自身的控制系統控制探測鉆進裝置的鉆進量，可控性好，數值精確，避免人工放置探測裝置容易產生的位置誤差；

3、兩路進水，跑冒量少，漏失量記錄精確；

進水管設置在鉆桿的外部，探測鉆機裝置整體可以是實心結構，適合在鉆機上使用。

附圖說明

附圖1為本實用新型所述探測鉆進裝置的結構示意圖。

附圖標記如下：

1-鉆頭；2-鉆桿；3-連接柄；4-第一連接器；5-第二連接器；6-前封堵膠囊；7-后封堵膠囊；8-第一進水管；9-第二進水管；10-頂板；11-鉆孔。

具體實施方式

參見附圖1，一種用于覆巖導水裂隙帶監測系統的探測鉆進裝置，包括鉆頭、鉆桿和連接柄，鉆頭、鉆桿和連接柄均為實心結構，鉆頭通過第一連接器連接鉆桿，鉆桿通過第二連接器連接連接柄，其中鉆頭采用通用的煤層鉆頭即可，連接柄用于連接鉆機，鉆桿的直徑一般小與第一連接器和第二連接器的最小直徑，即將其旋入第一連接器和第二連接器。第一連接器和第二連接器具有凸棱，在第一連接器上套置有前封堵膠囊，前封堵膠囊位于第一連接器的凸棱和鉆頭之間，在第二連接器上套置有后封堵膠囊，后封堵膠囊位于第二連接器的兩個凸棱之間，以此來定位兩個封堵膠囊。

前封堵膠囊和后封堵膠囊都為空心結構，可通過注水膨脹，為保證在鉆進時膠囊不干涉鉆孔壁，要求膨脹前的前封堵膠囊的直徑小于第一連接器的最大直徑，膨脹前的后封堵膠囊的直徑小于第二連接器的最大直徑，最大直徑也就是連接器各自凸棱處的直徑；同時，為保證探測時封堵的可靠性，要求膨脹后的前封堵膠囊的直徑大于第一連接器的最大直徑，膨脹后的后封堵膠囊的直徑大于第二連接器的最大直徑，最大直徑也就是連接器各自凸棱處的直徑。