[發明專利]礦用液動隨鉆孔徑測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201910589215.4
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110656931B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 鐘自成;闞志濤;李旭濤;張幼振;邵俊杰;李旺年;張寧;楊偉鋒
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: E21B47/08
• 分類號: E21B47/08;E21B17/10
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

一種礦用液動隨鉆孔徑測量裝置及方法，測量裝置包括殼體，錐型彈簧，測量球，測桿，垂直復位彈簧，扶正篩管，滑動靴，軸向復位彈簧，外限位套，L型水流通道塊，充電電池，信號發射器，上轉接頭，噴流嘴，軸向位移傳感器，垂直位移傳感器，信號接收器，數據分析器等。所述下限位環套設有L型泄流通道，所述扶正篩管帶有長方形通孔和斜通道，用于通過液體扶正滑動靴；由此，本發明通過下放測量裝置到孔內，隨著鉆孔作業的進行，實時測量成孔孔徑，通過繪制出的孔深?孔徑的關系曲線可合理確定孔內不同下放物的實際需求量，為鉆探技術領域提供安全可靠的測量。

技術領域

本發明涉及礦用鉆探的技術領域，尤其涉及一種礦用液動隨鉆孔徑測量裝置及方法。

背景技術

礦山生產過程中鉆孔施工工程量浩大，如錨桿支護鉆孔、爆破鉆孔、救援鉆孔等。其中在巷道支護方面，錨固效果主要考慮孔徑、錨桿直徑和錨固劑直徑的“三徑匹配”的問題，孔徑直接影響錨固劑的放入量；爆破鉆孔方面，傳統的排炮、多藥包齊爆的粗放爆破步入了精細爆破階段，采用精細爆破技術的關鍵是成孔孔徑的質量，及合理確定炸藥的送入量；另外在鉆孔救援領域，需精確測量成孔直徑的變化，防止縮徑現象的發生，確定鉆孔救援的順利實施。由此，能夠正確地、合理地實時評價成孔孔徑，對提升錨桿支護、爆破鉆孔以及鉆孔救援等鉆探工程質量非常重要，對礦山安全生產具有重要意義。

目前，測定孔徑主要憑借經驗公式計算，而鉆孔作業現場通常根據鉆頭的尺寸來估計成孔直徑，或者通過直尺測量孔口直徑來獲得成孔孔徑，無法得出孔內的準確成孔孔徑。現有相關的測量儀器鮮少，且多集中在淺孔孔徑的測量，無法測得深孔孔徑，而涉及到的深孔測量儀器只存在于概念階段，且需要在鉆孔作業完成后，將測量儀器放入孔內，然后對成孔孔徑進行測量，無法實時準確表征鉆孔形成過程中孔徑的變化。

由于礦山特殊環境，以及鉆孔成孔的特點，測量裝置應具有測量孔壁凹凸不平成孔的能力，而且在隨著孔深越深的同時，應具有測試孔徑大小不一的能力，另外應減小測量裝置與孔壁的過度接觸，減小測量過程對孔壁的破壞。為此，本發明的設計者有鑒于上述缺陷，通過潛心研究和設計，綜合長期多年從事相關產業的經驗和成果，研究設計出一種礦用液動隨鉆孔徑測量裝置及方法，以克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種礦用液動隨鉆孔徑測量裝置及方法，適用于鉆探技術領域孔徑的測量，可適應隨著孔深淺的變化，孔徑不一的情況下成孔孔徑的精確測量，可防止測量裝置與孔壁的過度接觸，減小測量過程中對孔壁的破壞，尤其適用于在鉆孔作業的同時，能夠有效地測量成孔孔徑，正確地、合理地評價成孔孔徑，實時掌握成孔孔徑的變化。

為解決上述問題，本發明公開了一種礦用液動隨鉆孔徑測量裝置，包含依次設置的殼體、電池筒、發射器筒和上轉接頭，其特征在于：

所述殼體的內腔設有下限位環套、外限位套和下限位套，所述外限位套和下限位套之間設有L型水流通道塊，所述外限位套內設有內滑軌，所述內滑軌的內側設有內環套，所述內滑軌為L型，其后端較大部的內壁貼靠于內環套的外壁，所述內滑軌和內環套之間形成供一活塞滑動的活塞運動空間；

以及一滑動靴，所述滑動靴的后端伸入活塞運動空間且與活塞之間設置有軸向復位彈簧，所述下限位套的后部設有容置空間，一錐型彈簧置于下限位環套的容置空間內，所述錐型彈簧的后端抵靠于滑動靴以用于滑動靴的復位，所述滑動靴的前部外緣為錐型且設有導軌，以及位于錐型導軌上的測量組件，所述測量組件包含測量球、測桿、上端蓋和滑塊，所述測量球鉸接于測桿上，所述滑塊置于滑動靴的導軌上用于滑動靴軸向運動轉化為滑塊的垂直運動，且所述滑塊位于外限位套與下限位環套之間形成的垂直滑軌中，所述殼體設有供測量組件伸出的通孔。

其中：所述下限位環套的前部設有L型泄流通道，用于腔內液體泄流，一單向閥置于下限位環套的L型泄流通道內以用于下限位環套單向泄流。