[發明專利]激光定位鉆孔應力計安裝桿及其安裝方法

在審

• 申請號: 202010640541.6
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111810127A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 馬忠靜;夏方遷;韓全杰;趙鵬;李保安
• 申請（專利權）人: 北京安科興業科技股份有限公司
• 主分類號: E21B47/01
• 分類號: E21B47/01;E21B47/06;E21B47/00
• 代理公司: 北京頭頭知識產權代理有限公司 11729
• 代理人: 白芳仿;姚冬琳

本發明激光定位鉆孔應力計安裝桿及其安裝方法，安裝桿包括由若干節桿體單元同軸依次首尾連接而成的桿體，還包括激光控制裝置，所述激光控制裝置內部設置有相互之間電連接的激光模組、電池模組、開關控制模組，所述激光控制裝置設有所述激光模組的一端與所述桿體的起始端連接，設有所述開關控制模組的另一端與應力計連接，在所述開關控制模組作用下，所述激光模組發出的激光光線發生亮滅變化且該變化在所述桿體的末端被觀測到。使用該安裝桿安裝應力計時，安裝及角度調整操作便捷，安裝精度高，大大提高了安裝效率。

技術領域

本發明涉及的技術領域為力或應力的一般計量，進一步涉及在井眼或井中替換、安放、鎖定、拆卸或取出工具、封隔器或類似物的裝置，特別是涉及激光定位鉆孔應力計安裝桿及其安裝方法。

背景技術

壓力枕式鉆孔應力計作為一種可以監測煤巖體應力分布及變化的裝置，在煤礦中的應用非常普遍，尤其是用于監測采礦過程中采場周圍煤體應力隨采動影響的變化規律。壓力枕式鉆孔應力計的主體結構為壓力枕和包裹體，上下兩面包裹體將鉆孔周圍的煤巖體應力傳遞至壓力枕，轉換為枕內的液體壓力，然后使用壓力變送器將液體壓力信號轉換為電信號通過井下環網上傳至地面。包裹體的特殊結構導致應力計的變形具有明顯的單方向性，其接受的是垂直于壓力枕平面方向的應力，因此應力計安裝時需要保證安裝方向符合要求。

由于井下安裝環境比較惡劣，同時受鉆孔施工技術差異和煤巖體強度的影響，鉆孔容易出現鉆進方向彎曲、塌孔和煤巖粉堆積的問題，因此應力計在安裝過程中需要反復旋轉、推拉，導致應力計的安裝角度無法精確控制，使技術人員無法獲取相對應力的真實變化情況，不利于煤巖體應力變化的監測和預警，直接影響到礦井的安全生產。

為了解決上述問題，授權公告號為CN 205138683 U的中國發明專利中公開了一種鉆孔應力計安裝桿，由安裝桿桿體和調整機構組成，若干個桿體單元螺紋連接形成桿體，桿體與應力計之間連接有彈簧一、滑塊、轉輪、鋼絲繩、卡扣機構等組成的調整機構，卡扣機構由桿體內的鋼絲繩控制，應力計的安裝角度通過標定線和方向羅盤控制，各桿體單元對接時保持標定線成一條直線，方向羅盤包括深溝球軸承和重力錘，深溝球軸承的軸承內圈設置鍵槽，方向羅盤通過鍵槽與桿體連接，鍵槽處的指針所指示的角度即為安裝角度。另外，將轉桿插入桿體，通過推拉或者旋轉來調整應力計的安裝深度、角度。

上述專利公開的技術方案的不足之處在于，安裝桿連接過程中需要將鋼絲繩穿過桿體，并纏繞在轉輪上，結構復雜，操作繁瑣，安裝頭腔體內部作業空間狹小，彈簧、滑塊、轉輪、鋼絲繩等部件安裝困難，安裝精度低。而且，相鄰桿體單元對接時必須對準標定線，然后操作方向羅盤，調整精度受人為因素影響較大，安裝角度定位精度低，不利于安裝及監測工作的高質高效進行。另外，組成桿體的各桿體單元之間采用套筒螺母連接，結構復雜，不易操作，組件多易丟失，加工成本高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種激光定位鉆孔應力計安裝桿，使用該安裝桿安裝應力計時，安裝及角度調整操作便捷，安裝精度高，大大提高了安裝效率。

本發明激光定位鉆孔應力計安裝桿，包括由若干節桿體單元同軸依次首尾連接而成的桿體，還包括激光控制裝置，所述激光控制裝置內部設置有相互之間電連接的激光模組、電池模組、開關控制模組，所述激光控制裝置設有所述激光模組的一端與所述桿體的起始端連接，設有所述開關控制模組的另一端與應力計連接，在所述開關控制模組作用下，所述激光模組發出的激光光線發生亮滅變化且該變化在所述桿體的末端被觀測到。

本發明激光定位鉆孔應力計安裝桿，其中所述桿體單元包括塑料管，所述塑料管兩端同軸連接外絲螺紋接頭、內絲螺紋接頭，相鄰桿體單元之間通過所述外絲螺紋接頭、內絲螺紋接頭對接。