[發明專利]一種計錄鉆機鉆探深度的方法及煤礦用鉆孔工況及周圍環境實時測控鉆機

有效

• 申請號: 201410280061.8
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104121010B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 張壯志;任良波
• 申請（專利權）人: 重慶邁爾礦山設備開發有限公司
• 主分類號: E21B47/04
• 分類號: E21B47/04;E21B44/00;E21F17/18
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司50209
• 代理人: 周韶紅

技術領域

本發明涉及一種鉆機的鉆探方法及煤礦用鉆孔工況及周圍環境實時測控鉆機。

背景技術

目前，煤礦用鉆孔鉆機在煤礦井下作為瓦斯抽(排)放孔、防突孔、注漿滅火孔、煤層注水孔、探水孔、地質探勘孔及其它工程孔的鉆進施工時，鉆機的工作狀況、鉆孔深度等，采用人工記錄方法。鉆機作為獨立工作的一個整體，與其工作在具有甲烷等Ι類爆炸性氣體環境，沒有實現關聯。

煤礦用鉆機施工鉆孔時鉆孔深度，是一個很重要的作業參數。將鉆機的工作狀況和鉆機周圍環境狀況實時測控，在超出設定值時實行報警和強制停機，是打造本質安全型礦山的必由之路。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以實現對每個鉆孔實際深度的記錄的鉆機的鉆探計深度方法及煤礦用鉆孔工況與周圍環境實時測控鉆機。

為了實現上述第一目的，采用以下技術方案，

???一種計錄鉆機鉆探深度的方法，其特征在于：所述方法包括下列步驟：

????液壓泵啟動，動力頭安裝鉆桿完畢并停在初始位置上（最后端），操作鉆機自檢，系統檢查到鉆機在初始位置狀態，檢測（正傳壓力、反轉壓力、給進壓力、行程位置）信號，準備開始計數測量；

???液壓馬達輸出壓力，驅動鉆頭正向旋轉，由馬達正壓力傳感器檢測當前馬達壓力數據與設定的馬達壓力數據比較，當檢測壓力值大于設定壓力值，則認定鉆桿正在孔內；當檢測壓力值小于或等于設定壓力值，則認定鉆頭正在空轉，鉆桿未打孔（孔內）；

???當鉆頭前進到達給進油缸行程終點位置上，此時系統檢查到鉆頭在終點位置信號，通過正確操作退回到起點，控制器記錄已打入孔內鉆桿根數，通過計算得出鉆孔深度；?

如果在鉆頭到達前端終點位置上時，操作人員沒有驅動夾持器夾持鉆桿，而是將鉆頭后退到一定位置，再前進到前端終點位置，控制器不會重復計算；

當操作人員解開鉆頭與鉆桿的連接后，即反向轉動力頭，將動力頭鏈接螺紋與夾持器加持的鉆桿螺紋松開并退出后，將動力頭后退到初始位置，重新安裝上另外的鉆桿，重復以上操作。

除壓力和行程外，還應滿足完成鉆機的有效工作循環，控制器才會記錄一個打入款孔內的鉆桿1根數量。

為了實現上述第二目的，采用以下技術方案：

一種使用上述方法的煤礦用鉆孔工況與周圍環境實時測控鉆機，包括操作臺、機架和鉆具，其特征在于：所述鉆機還包括電控箱，電控箱內具有可編程控制器，以及與可編程控制器相連的顯示器、控制電源線接口、傳感器輸入接口、電機控制輸出接口、礦井自動化系統光電接口；電控箱的傳感器輸入接口上分別連接有轉桿的行程開關、油缸位移傳感器、油壓傳感器和液壓夾持器壓力傳感器。

所述油壓傳感器安裝在操作平臺進出油路上、動力馬達油缸或夾持器進出油路上。

所述行程開關安裝在機架上、油缸上或者動力頭上。

????所述油缸位移傳感器安裝在油缸上。

????本發明的方法結構簡單，使用方便，可以自動準確記錄鉆孔深度，實現鉆機液壓油溫、液位、壓力和鉆孔瓦斯、一氧化碳等有害氣體指標的監測，一旦發現超過設定值可以自動報警，并強制停機；同時，采用攝像與通話結合可實現設備故障遠程會診，還能測控操作過程。

附圖說明

圖1本發明中煤礦用鉆孔工況及周圍環境實時測控鉆機的結構示意圖；

圖2為圖1中煤礦用鉆孔工況及周圍環境實時測控鉆機中電控箱的結構示意圖。

具體實施方式

???下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的說明。

如圖1至圖2所示，一種煤礦用鉆孔工況及周圍環境實時測控鉆機，包括泵站1、操作臺18、動力頭8、機架16、立柱17、鉆具12，電控箱3，電控箱3內具有可編程控制器3-1，以及與可編程控制器3-1相連的顯示器3-2、控制電源線接口3-3、傳感器輸入接口3-4、電機控制輸出接口3-5、礦井自動化系統光電接口3-6；電控箱3的傳感器輸入接口3-4上分別連接有油溫傳感器6、液位傳感器7、瓦斯濃度傳感器11、一氧化碳傳感器9、動力頭卡瓦夾持壓力傳感器2、動力頭液壓馬達壓力傳感器5、液壓夾持器壓力傳感器10以及2個攝像頭4；所述機架16上設置有前行程開關14和后行程開關15。

所述油溫傳感器6和液位傳感器7固定于油箱13上。

所述動力頭卡瓦夾持壓力傳感器2、動力頭液壓馬達壓力傳感器5和液壓夾持器壓力傳感器均安裝于操作臺18的多路閥閥板之上。