[發(fā)明專利]炮孔巖性識別系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110028188.0
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112343590A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段云;嚴(yán)慶;胥維;王博楠
• 申請（專利權(quán)）人: 礦冶科技集團有限公司;北京北礦億博科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B44/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛(wèi)靜

本發(fā)明提供了一種炮孔巖性識別系統(tǒng)及方法，包括：鉆機終端監(jiān)測模塊、云服務(wù)器和客戶端；鉆機終端監(jiān)測模塊設(shè)置于鉆機上，用于實時獲取鉆機鉆每個炮孔時對應(yīng)的鉆機的工作參數(shù)，并將工作參數(shù)上傳至云服務(wù)器；客戶端用于從云服務(wù)器獲取工作參數(shù)，并根據(jù)工作參數(shù)確定每個炮孔的巖性參數(shù)；鉆機終端監(jiān)測模塊包括定位接收單元，工作參數(shù)包括炮孔的坐標(biāo)信息；定位接收單元用于獲取每個炮孔的坐標(biāo)信息，并將坐標(biāo)信息通過串口上傳至工控機。本發(fā)明可以改善現(xiàn)有技術(shù)中炮孔巖性參數(shù)測試方法存在的問題，提高炮孔巖性參數(shù)測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及露天采礦技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種炮孔巖性識別系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著礦山開采行業(yè)的不斷發(fā)展，精準(zhǔn)控制采礦和爆破技術(shù)也逐漸成為衡量礦山開采技術(shù)的重要指標(biāo)，也即對鉆孔和爆破設(shè)計的要求也越來越高。而對于爆破設(shè)計的過程首先需要確定礦山巖石的性能參數(shù)，傳統(tǒng)的礦山巖石的性能參數(shù)測試方法，諸如：室內(nèi)巖芯實驗法、聲波測試法和霍普森桿試驗法，均屬于鉆前、鉆后測試法，存在局限性，試驗結(jié)果與實際的巖石的性能參數(shù)存在較大的差異。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種炮孔巖性識別系統(tǒng)及方法，以改善現(xiàn)有技術(shù)中炮孔巖性參數(shù)測試方法存在的問題，提高炮孔巖性參數(shù)測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種炮孔巖性識別系統(tǒng)，包括：鉆機終端監(jiān)測模塊、云服務(wù)器和客戶端；鉆機終端監(jiān)測模塊設(shè)置于鉆機上，用于實時獲取鉆機鉆每個炮孔時對應(yīng)的鉆機的工作參數(shù)，并將工作參數(shù)上傳至云服務(wù)器；客戶端用于從云服務(wù)器獲取工作參數(shù)，并根據(jù)工作參數(shù)確定每個炮孔的巖性參數(shù)；鉆機終端監(jiān)測模塊包括定位接收單元，工作參數(shù)包括炮孔的坐標(biāo)信息；定位接收單元用于獲取每個炮孔的坐標(biāo)信息，并將坐標(biāo)信息通過串口上傳至工控機。

在一種實施方式中，鉆機終端監(jiān)測模塊還包括：數(shù)據(jù)傳輸單元、PLC采集單元以及工控機；工控機與數(shù)據(jù)傳輸單元相連接，用于將工作參數(shù)實時上傳至云服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫。

在一種實施方式中，工控機用于對獲取的坐標(biāo)信息進行解析，將坐標(biāo)信息由WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為北京54坐標(biāo)。

在一種實施方式中，鉆機終端監(jiān)測模塊還包括多個傳感器，PLC采集單元用于獲取傳感器采集的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳至工控機。

在一種實施方式中，傳感器包括以下幾種中的一種或多種：霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、傾角傳感器和壓力傳感器；霍爾轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置于鉆機的加壓機構(gòu)的主軸上，用于獲取加壓機構(gòu)的主軸鏈條的傳動距離；傾角傳感器設(shè)置于鉆機的鉆桿外架上，用于獲取鉆孔角度；壓力傳感器設(shè)置于鉆機的加壓機構(gòu)液壓馬達入口一測的管路上，用于獲取加壓機構(gòu)的加壓力。

在一種實施方式中，工作參數(shù)還包括以下幾種中的一種或多種：鉆孔深度、鉆桿轉(zhuǎn)速、鉆桿鉆速、鉆桿扭矩、鉆桿軸壓；工控機還用于根據(jù)加壓機構(gòu)的主軸鏈條的傳動距離和對應(yīng)時間確定鉆孔深度和鉆桿鉆速；工控機還用于根據(jù)加壓力和鉆機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)的自重確定鉆機的鉆桿軸壓。

在一種實施方式中，工控機還用于通過串口通訊方式和/或PLC通訊方式，獲取鉆機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)的變頻器的輸出參數(shù)，并根據(jù)輸出參數(shù)確定鉆桿轉(zhuǎn)速和鉆桿扭矩；輸出參數(shù)至少包括：輸出功率、電機轉(zhuǎn)速和電源頻率；

其中，按照以下公式計算鉆桿轉(zhuǎn)速：

n2=(60F/ pi)(1-s)

n =k*n2