專利名稱：一種礦井用鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦井用鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的礦井用鉆機(jī)主要包括底座，在底座上固設(shè)有支架，支架上設(shè)有滑軌，在滑軌 上滑動(dòng)裝配有作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的回轉(zhuǎn)器，回轉(zhuǎn)器在滑軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在鉆孔過程中回 轉(zhuǎn)器夾緊固定鉆桿并驅(qū)動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，同時(shí)回轉(zhuǎn)器隨鉆桿沿滑軌軸向滑動(dòng)，當(dāng)鉆進(jìn)某一 進(jìn)度后回轉(zhuǎn)器沿滑軌軸向退回一定距離，再次夾緊另一根鉆桿并驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，重復(fù)上 述動(dòng)作。鉆桿由回轉(zhuǎn)器驅(qū)動(dòng)旋入煤層壁中，通過回轉(zhuǎn)器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將一根接一根等長 度的標(biāo)準(zhǔn)工作鉆桿打入煤層壁中，實(shí)現(xiàn)鉆孔目的。當(dāng)需要將煤層壁鉆孔中的標(biāo)準(zhǔn)工作鉆桿 取出時(shí)，再由回轉(zhuǎn)器將鉆桿一根接一根的旋出，然后對(duì)鉆好的鉆孔進(jìn)行深度測量。但因?yàn)殂@ 孔時(shí)孔壁存在一定壓力，當(dāng)將鉆桿從鉆孔中取出后，鉆孔極容易出現(xiàn)塌孔，從而造成鉆孔堵 塞，此時(shí)用于測量孔深的檢測器將無法準(zhǔn)確測量出鉆孔深度，并且鉆孔中常出現(xiàn)的彎曲或 者突出也會(huì)影響到檢測器的測量準(zhǔn)確度，使得工作人員無法準(zhǔn)確的知道鉆孔深度，從而給 正常生產(chǎn)造成影響。另外鉆孔的深度關(guān)系到瓦斯抽采的效果，但對(duì)于松軟煤層的煤礦，在 鉆孔后易造成塌陷，進(jìn)而影響到鉆孔深度的檢測。如果不能準(zhǔn)確檢測出鉆孔深度，不只會(huì) 給后續(xù)的瓦斯抽放和煤層注水等造成影響，還會(huì)直接給后期的煤礦安全生產(chǎn)帶來潛在的嚴(yán) 重隱患。因此準(zhǔn)確測量鉆孔深度對(duì)于正常生產(chǎn)來講具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種礦井用鉆機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法準(zhǔn)確測量鉆孔深度 的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種礦井用鉆機(jī)，包括支架，在支架 上滑動(dòng)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)鉆桿的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置在支架上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述支 架上還設(shè)置有用于檢測鉆桿相對(duì)于支架的總位移量的位移傳感器。所述位移傳感器的信號(hào)輸出端通過傳輸線路連接有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。所述支架上固設(shè)有用于與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置配合支撐鉆桿的支撐裝置，支撐裝置上設(shè) 有用于與鉆桿滑動(dòng)配合的支撐孔，所述位移傳感器設(shè)置在支撐裝置上。所述支撐裝置上還設(shè)置有用于對(duì)通過支撐孔的鉆桿計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器的信號(hào) 輸出端通過傳輸線路將所測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。所述計(jì)數(shù)器為紅外計(jì)數(shù)器。所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置為回轉(zhuǎn)器，在支架上還設(shè)有用于檢測回轉(zhuǎn)器往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)的接 近傳感器，該接近傳感器的信號(hào)輸出端通過傳輸線路將所測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。所述回轉(zhuǎn)器由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在電機(jī)輸入電路上設(shè)置有用于檢測電路中電流變化的電 流傳感器，電流傳感器的信號(hào)輸出端將所測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。所述回轉(zhuǎn)器由液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，在液壓管路上設(shè)置有用于檢測液壓管路中液壓油壓力的壓力傳感器，壓力傳感器的信號(hào)輸出端將所測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。本發(fā)明礦井用鉆機(jī)在支架上設(shè)置用于檢測鉆桿總位移量的位移位移傳感器，通過 檢測由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置向鉆孔中打入的鉆桿的總長度來測量鉆孔的深度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)孔深的 準(zhǔn)確測量。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，方便實(shí)用，在鉆孔的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)對(duì)孔深的檢測，避免了鉆孔的塌 方或者礦井中的突出給鉆孔后再檢測孔深所帶來的影響，保證了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。并且通 過這種在鉆孔時(shí)進(jìn)行測量孔深的方法，還可以有效防止工人因人為因素而造成打孔深度不 夠的問題，保證鉆孔的有效深度。


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種礦井用鉆機(jī)，包括底座1，在底座1上固定有支架2，在支架2上 設(shè)置有滑軌3，在支架2的滑軌3上滑動(dòng)裝配有用于驅(qū)動(dòng)鉆桿4的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 裝置在支架上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在本實(shí)施例中動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置為回轉(zhuǎn)器7，在支架2的前端固設(shè)有 用于與回轉(zhuǎn)器7配合支撐鉆桿4的支撐裝置6，支撐裝置6上設(shè)有用于與鉆桿4滑動(dòng)配合的 支撐孔，在支撐裝置6上設(shè)置有用于檢測鉆桿4相對(duì)于支架2的總位移量的位移傳感器5， 在支撐裝置6上還設(shè)置有用于對(duì)通過支撐孔的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，本實(shí)施 例中的計(jì)數(shù)器采用的是紅外計(jì)數(shù)器11，位移傳感器5及紅外計(jì)數(shù)器11的信號(hào)輸出端通過傳 輸線路12將所測得的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)13中，在支架2上的還設(shè)置有用于檢測回 轉(zhuǎn)器7往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)的接近傳感器8，該接近傳感器8的信號(hào)輸出端同樣通過傳輸線路12 將所測得的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)13中。上述實(shí)施例中的位移傳感器5主要檢測鉆孔過程中鉆桿往鉆孔對(duì)象工作面移移 動(dòng)的進(jìn)度，在煤礦中的鉆孔對(duì)象工作面為煤層壁。在鉆孔過程中隨著鉆孔深度的增加而不 斷增加鉆桿，位移傳感器5可以準(zhǔn)確的測量出鉆桿鉆進(jìn)時(shí)的軸向總位移數(shù)量，進(jìn)而經(jīng)過數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)13計(jì)算處理后得出鉆孔的精確深度。上述實(shí)施例中的紅外計(jì)數(shù)傳感器11主要檢測鉆孔過程中所需的鉆桿數(shù)目。在鉆 孔過程中使用的均為標(biāo)準(zhǔn)長度的鉆桿，每根鉆桿的長度均為定值，通過紅外計(jì)數(shù)器檢測鉆 桿及鉆桿連接部位的數(shù)量換算出鉆孔過程中所使用的鉆桿數(shù)量，乘以鉆桿的長度，進(jìn)而計(jì) 算出鉆孔的準(zhǔn)確深度。紅外計(jì)數(shù)器11既可以只對(duì)鉆桿的數(shù)目進(jìn)行檢測計(jì)數(shù)，也可以只對(duì)鉆 桿連接部位進(jìn)行檢測計(jì)數(shù)，或者同時(shí)對(duì)兩者進(jìn)行計(jì)數(shù)，均可以得出打入鉆孔中的實(shí)際鉆桿 數(shù)目，從而得出鉆孔深度。上述實(shí)施例中的接近傳感器8主要檢測回轉(zhuǎn)器的前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)。通過記錄回 轉(zhuǎn)器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)13計(jì)算后得出回轉(zhuǎn)器向鉆孔中旋入的鉆桿的數(shù) 目，然后乘以標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的長度值，即可得出鉆孔深度?？紤]到在鉆孔過程中回轉(zhuǎn)器7可能在無鉆桿的非鉆進(jìn)狀態(tài)下作往復(fù)動(dòng)作，固在檢 測回轉(zhuǎn)器往復(fù)次數(shù)的同時(shí)檢測回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的扭矩，當(dāng)扭矩小于某一設(shè)定值時(shí)判斷出此時(shí) 為非鉆進(jìn)狀態(tài)，對(duì)于其往復(fù)次數(shù)直接忽略，不予計(jì)數(shù)。具體實(shí)施時(shí)，回轉(zhuǎn)器7可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在電機(jī)輸入電路10上設(shè)置用于檢測電路中電流變化的電流傳感器9，電流傳感器的信號(hào)輸出端將所測得的的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系 統(tǒng)中。對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)來說，在電壓穩(wěn)定情況下，輸入電機(jī)的電流基本可以決定電機(jī)的 輸出功率，電流傳感器將電路中的實(shí)時(shí)檢測到的電流信號(hào)輸入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，經(jīng)過換算 得出電機(jī)的即時(shí)扭矩。電機(jī)的即時(shí)扭矩可由電機(jī)的即時(shí)功率和電機(jī)的即時(shí)角速度得出。具體實(shí)施時(shí)，回轉(zhuǎn)器也可由液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，液壓馬達(dá)的輸入液與其扭矩具有正相 關(guān)性，通過設(shè)置在液壓管路上的壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測工作過程中的液壓管路中液壓油的壓 力，然后壓力傳感器的信號(hào)輸出端將所測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，經(jīng)轉(zhuǎn)換后計(jì)算獲得 液壓馬達(dá)即回轉(zhuǎn)器的扭矩。通常在通過記錄回轉(zhuǎn)器前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)的方式來計(jì)算鉆孔深度時(shí)，數(shù)據(jù)處理系 統(tǒng)13首先將系統(tǒng)根據(jù)從電路或液壓管路上所測得數(shù)據(jù)而計(jì)算出來的回轉(zhuǎn)器的扭矩與所設(shè) 定的扭矩兩相對(duì)比，來判斷此次往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)是否為有效的工作次數(shù)，然后通過接近傳感 器8將此次計(jì)數(shù)計(jì)入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，作為最后計(jì)算孔深的有效數(shù)據(jù)。具體實(shí)施時(shí)，如果操 作人員能保證回轉(zhuǎn)器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)均為有效次數(shù)，也可以不安裝用于檢測回轉(zhuǎn)器即時(shí)扭 矩的儀器而將往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)直接輸入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。實(shí)施使用時(shí)，上述實(shí)施例中的三種測量孔深的方法可以同時(shí)使用，從而相互印證， 提高檢測孔深的精確度。上述實(shí)施例中，用于驅(qū)動(dòng)鉆桿鉆進(jìn)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置采用的回轉(zhuǎn)器，具體實(shí)施，也可 以采用其他的動(dòng)力裝置，如鉆機(jī)上常用的動(dòng)力頭等裝置來作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。上述實(shí)施例中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以采用常用的微機(jī)，在微機(jī)上預(yù)先設(shè)定要數(shù)據(jù)處 理軟件，對(duì)各種輸入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行常規(guī)處理，本發(fā)明中的數(shù)據(jù)處理較為簡單， 不需要復(fù)雜的運(yùn)算，對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的整體要求也較低。
權(quán)利要求
一種礦井用鉆機(jī)，包括支架，在支架上滑動(dòng)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)鉆桿的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置在支架上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其特征在于所述支架上還設(shè)置有用于檢測鉆桿相對(duì)于支架的總位移量的位移傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井用鉆機(jī)，其特征在于所述位移傳感器的信號(hào)輸出端通 過傳輸線路連接有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井用鉆機(jī)，其特征在于所述支架上固設(shè)有用于與動(dòng)力驅(qū) 動(dòng)裝置配合支撐鉆桿的支撐裝置，支撐裝置上設(shè)有用于與鉆桿滑動(dòng)配合的支撐孔，所述位 移傳感器設(shè)置在支撐裝置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦井用鉆機(jī)，其特征在于所述支撐裝置上還設(shè)置有用于對(duì) 通過支撐孔的鉆桿計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器的信號(hào)輸出端通過傳輸線路將所測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井用鉆機(jī)，其特征在于所述計(jì)數(shù)器為紅外計(jì)數(shù)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任意一項(xiàng)所述的礦井用鉆機(jī)，其特征在于所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝 置為回轉(zhuǎn)器，在支架上還設(shè)有用于檢測回轉(zhuǎn)器往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)的接近傳感器，該接近傳感器 的信號(hào)輸出端通過傳輸線路將所測數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦井用鉆機(jī)，其特征在于所述回轉(zhuǎn)器由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在電機(jī)輸 入電路上設(shè)置有用于檢測電路中電流變化的電流傳感器，電流傳感器的信號(hào)輸出端將所測 數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6述的礦井用鉆機(jī)，其特征在于所述回轉(zhuǎn)器由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在電機(jī)輸入 電路上設(shè)置有用于檢測電路中電流變化的電流傳感器，電流傳感器的信號(hào)輸出端將所測數(shù) 據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦井用鉆機(jī)，包括支架，在支架上滑動(dòng)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)鉆桿的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置在支架上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述支架上還設(shè)置有用于檢測鉆桿相對(duì)于支架的總位移量的位移傳感器。本發(fā)明礦井用鉆機(jī)在支架上設(shè)置用于檢測鉆桿總位移量的位移位移傳感器，通過檢測由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置向鉆孔中打入的鉆桿的總長度來測量鉆孔的深度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)孔深的準(zhǔn)確測量。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，方便實(shí)用，在鉆孔的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)對(duì)孔深的檢測，避免了鉆孔的塌方或者礦井中的突出給鉆孔后再檢測孔深所帶來的影響，保證了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
文檔編號(hào)E21B3/00GK101936128SQ201010285069
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者吳巍, 周慧峰, 張光輝, 趙彤宇, 郝志國 申請(qǐng)人:鄭州市光力科技發(fā)展有限公司