[發明專利]鉆孔成像儀居中裝置

在審

• 申請號: 201911024128.0
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110714751A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 鄧紅衛;楊悅增;虞松濤;王文勝;周東良;申一鵬
• 申請（專利權）人: 中南大學;招金礦業股份有限公司夏甸金礦
• 主分類號: E21B47/01
• 分類號: E21B47/01;E21B47/002;E21B17/10
• 代理公司: 43001 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 鄧淑紅

本發明公開了一種鉆孔成像儀居中裝置，它包括探頭推桿和維穩組件；探頭推桿包括可拆卸連接的維穩段和加長段，維穩段上沿周向均布有多個加壓座，維穩段內設加壓管，加壓管包括軸向段和徑向段，各徑向段相互并聯、內端與軸向段連通、外端與加壓座連通；維穩組件包含缸套、活塞和滾輪機構，缸套的兩端均為開口，滾輪機構安裝于活塞上能夠隨活塞共同沿缸套軸向滑動，缸套的內端與加壓座連通，充氣后、活塞外移至滾輪機構與鉆孔孔壁接觸。使用時，通過調節加壓管和缸套內的氣壓，進而同時、等量地控制各個滾輪機構的進程與回程，以調整滾輪機構中的滾輪與孔壁的接觸，從而得以保證無論在何種鉆孔中，鉆孔成像儀均能嚴格居中。

技術領域

本發明屬于鉆孔成像探測設備技術領域，特別是涉及一種鉆孔成像儀居中裝置。

背景技術

人類社會的高速發展將地表的礦產資源消耗殆盡，深部成為了人類攫取礦產資源的戰場。深部復雜的地質條件給人們安全高效回采礦產資源帶來了挑戰，而巖石中的節理裂隙則是造成深部地質條件復雜化的重要因素之一。節理裂隙是由于地質構造作用或者人類工程擾動造成了巖石內部的不聯系面，是地下工程災害的一個重要誘因。在高地應力、高滲透壓或者一定程度的外部工程擾動條件下，巷道或者采空區的頂板失穩、邊幫片落以及巖爆災害往往都離不開節理裂隙的作用。此外節理裂隙的存在也常常為礦井突水、瓦斯突出等災害的發生提供了通道。因此，探明巖石中的節理裂隙構造對于地下礦產資源的開采具有重要意義。

鉆孔成像儀因為能夠直觀地檢測圍巖中的節理裂隙而廣泛應用于地下礦山的節理裂隙調查中。其原理是采用鉆孔探頭對鉆孔孔壁反射圖像進行全景高清攝制，再對其進行反演及節理裂隙重構。然而，在現有的的鉆孔成像裝置仍然存在諸多不足：

1.對于垂直的上向或者下向鉆孔，采用鉆孔成像裝置對其進行鉆孔成像時，由于鉆孔孔徑大于鉆孔成像探頭的直徑，上推或者下放的探頭容易發生搖晃或轉動，這會導致所成圖像模糊不清，甚至損壞成像探頭。

2.由于難以控制鉆孔成像探頭或者鉆孔偏斜等原因，成像探頭難以放置在鉆孔的中間部位，也就是不能將成像探頭居中，這造成了攝像頭兩側的孔壁的光線明暗不一，影響全景成像的清晰度。

3.受鉆孔內部的鉆屑、節理裂隙、破碎帶等障礙物或者不良構造影響，在推動探頭推桿及鉆孔成像探頭時將給成像探頭帶來幅度不一的振動，這會導致全景圖的模糊，嚴重影響成像質量。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足之處，提供一種能夠保證鉆孔成像儀在各種鉆孔中均能嚴格居中的裝置。

本發明提供的這種鉆孔成像儀居中裝置，它包括探頭推桿和維穩組件；探頭推桿包括可拆卸連接的維穩段和加長段，維穩段上沿周向均布有多個加壓座，維穩段內設加壓管，加壓管包括軸向段和徑向段，各徑向段相互并聯、內端與軸向段連通、外端與加壓座連通；維穩組件包缸套、活塞和滾輪機構，缸套的兩端均為開口，滾輪機構安裝于活塞上能夠隨活塞共同沿缸套軸向滑動，缸套的內端與加壓座連通，充氣后、活塞外移至滾輪機構與鉆孔孔壁接觸。

在一個具體實施方式中，所述維穩段為圓柱段，其頭部設有螺紋頭、末端設有螺紋孔，維穩段的頭部與鉆孔成像儀螺紋連接，末端與加長段螺紋連接。

作為優選，在所述維穩段上沿周向均布有四個加壓座，加壓座的內壁設有螺紋。

相應的，所述缸套為圓柱型套，其內設階梯孔，小徑段的外壁上設有螺紋，大徑段的端部內設限位凸；缸套與加壓座螺紋連接使階梯孔與加壓管連通。

作為優選，所述活塞為橡膠制圓盤，其直徑匹配于所述大徑段的內徑。

在一個具體實施方式中，所述滾輪機構包括滾輪和輪架；輪架為整體架，包括托板和一對立板，托板的直徑匹配于所述大徑段的內徑，兩立板并列布置于托板上；滾輪包括輪軸和橡膠制的輪盤，輪盤同軸布置于輪軸外，輪軸的兩端穿過輪盤后分別于對應的立板相連。