[發明專利]用于彩色鉆孔電視探頭的可變孔徑對中裝置

在審

• 申請號: 202110239030.8
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113047783A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 高超;張玉軍;尹希文;鄧偉男;田國燦;畢云峰;趙秋陽;徐法奎;郭愛國;劉海青;郭棟;劉卓然;程艷芳
• 申請（專利權）人: 中煤科工開采研究院有限公司;北票市雅居工程勘察有限公司
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10;E21B47/002
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 聶俊偉

本發明提供一種用于彩色鉆孔電視探頭的可變孔徑對中裝置，該裝置包括可變徑對中段；可變徑對中段包括對中主架和兩組對中單元，每組對中單元包括多個可壓縮滑輪組件，每個可壓縮滑輪組件向下傾斜；兩組對中單元分別固定在對中主架的兩端的外表面；對中主架的頂端與彩色鉆孔電視探頭的下部連接；在監測孔的孔徑變小或監測孔的傾斜率變化福度增大時，可壓縮滑輪組件沿監測孔的孔徑方向壓縮；在監測孔的孔徑變大或監測孔的傾斜率變化福度減小時，可壓縮滑輪組件沿監測孔的孔徑方向伸展張開，使得彩色鉆孔電視探頭在下部可變徑對中段的重力作用下位于監測孔中央位置。本發明使得鉆孔電視探頭在孔壁粗糙、孔斜率變化大等條件下能居中，提高成像效果。

技術領域

本發明涉及巖層探測技術領域，尤其涉及一種用于彩色鉆孔電視探頭的可變孔徑對中裝置。

背景技術

煤層開采后，頂板巖層逐漸彎曲下沉、裂隙、破斷、堆積進入采空區。隨著工作面推進及開采尺寸的增加，下部巖層移動變形逐步向上傳遞。由于各巖層的強度及剛度差異，覆巖內部產生離層、裂隙等。為對覆巖內部巖層的離層、裂隙等發育情況進行分析，需要借助地面鉆探孔并應用鉆孔電視進行可視化成像與探測。彩色鉆孔電視是最為有效、應用最為廣泛的探測成像手段。

一般地面兩帶孔和采空區勘察孔的成孔孔徑有Ф91mm與Ф108mm兩種。常用彩色鉆孔電視的探頭為光學探頭，直徑為Ф63mm。因此彩色鉆孔電視探頭與孔壁之間仍有一定的距離。此種情況下，常用白色軟膠皮墊來彌補彩色鉆孔電視探頭與孔壁之間空隙，并以此來實現探頭的孔內居中、防磕碰的目的。

但是白色軟膠皮墊剛度較低，輕微受擠壓將產生較大變形。如果孔壁較為粗糙，如巖層內含有礫巖，礫塊掉落后孔壁平整度極低；受采動影響的巖層，尤其傾角較大的煤系地層內巖層彎曲性移動、滑移或縮孔等，孔斜率變化較大或鉆孔本身就為斜向孔，白色軟膠皮墊僅能實現防磕碰的目的，不能實現粗糙、傾斜率變化較大的鉆孔內探頭居中，導致彩色鉆孔電視效果較差。即接近孔壁一側顏色白亮、亮度過高，使得孔壁部分細節丟失；遠離孔壁一側顏色暗黑、分辨率低。

現有的鉆孔電視探頭對中裝置存在如下問題：1、因為制作過于復雜僅能在實驗室或理論上應用，實際鉆孔內孔壁碎石塊或泥漿容易進入支腿結構的滑道或者卡在支腿結構內部，從而達不到可變徑的目的，甚至將探頭卡在鉆孔內部、丟失設備；2、在探頭部分增加套環，套環增加了探頭直徑，笨重、伸縮性差，孔徑適應性差，探頭設備不易下放；3、通過增加的缸體及加壓裝置實現可變徑的目的，該缸體及加壓裝置使得設備重量增加較多、結構變化較大、使用難度增加較多；4、直接將居中單元剛性連接于探頭末端，探頭長度增加太多，對于孔壁非絕對光滑、傾斜率變化較大的鉆孔，設備不能順利下放，造成設備卡在鉆孔某一位置，不能實現孔壁的離層、裂隙發育情況探測的目的。

發明內容

本發明提供一種用于彩色鉆孔電視探頭的可變孔徑對中裝置，用以解決現有技術中不能實現鉆孔電視探頭對中，容易卡住，使用不便的缺陷，實現使鉆孔電視探頭對中，方便下放，使用簡單。

本發明提供一種用于彩色鉆孔電視探頭的可變孔徑對中裝置，包括：

可變徑對中段；

所述可變徑對中段包括對中主架和兩組對中單元，每組對中單元包括多個可壓縮滑輪組件，每個可壓縮滑輪組件向下傾斜；

所述兩組對中單元分別固定在所述對中主架的兩端的外表面；

所述對中主架的頂端與彩色鉆孔電視探頭的下部連接；

在監測孔的孔徑變小或所述監測孔的傾斜率變化福度增大時，所述可壓縮滑輪組件沿所述監測孔的孔徑方向壓縮，使得所述彩色鉆孔電視探頭在下部的所述可變徑對中段的重力作用下位于所述監測孔的中央位置；

在所述監測孔的孔徑變大或所述監測孔的傾斜率變化福度減小時，所述可壓縮滑輪組件沿所述監測孔的孔徑方向伸展張開，使得所述彩色鉆孔電視探頭在下部的所述可變徑對中段的重力作用下位于所述監測孔的中央位置。