一种钻屑法专项钻机的智能检测方法及专项钻机技术

本发明专利技术公开了一种钻屑法专项钻机的智能检测方法，通过位移传感器检测钻机的钻进位移，通过转速转矩传感器检测钻杆的转速转矩，通过气压传感器检测通入钻机的气压，通过重量传感器检测煤粉的重量，及通过顶力传感器检测钻机所承受的顶压力，位移传感器、转速转矩传感器、气压传感器、重量传感器及顶力传感器分别将所检测的数据实时传输至PLC上。本发明专利技术具有可实时监测钻进过程中出现的卡钻、吸钻、顶钻、异响和孔内冲击等动力现象，并进行记录保存，实现钻、采、录智能化，一体化的特点，适用于钻机设备技术领域。

An Intelligent Detection Method and Special Drilling Rig for Drilling Cuttings Method

【技术实现步骤摘要】
一种钻屑法专项钻机的智能检测方法及专项钻机
本专利技术属于钻机设备
，具体地说，涉及一种钻屑法专项钻机的智能检测方法及专项钻机。
技术介绍
钻机在不同地段的施工时，需要适当调节钻机的角度和高度，以满足钻进的要求。然而，现有的钻机在钻进的过程中，不能满足不同地段的不同角度和高度要求，造成钻进位置偏移，且由于钻进的推进力的反作用力而导致钻机后移，影响钻进效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种根据不同地段的施工要求调整钻进适当角度和高度，且有效防止打钻过程中因推进力的反作用力而导致钻机后移的钻屑法专项钻机。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种钻屑法专项钻机的智能检测方法，通过与钻机相连接并可随钻机移动的滑块上安装的位移传感器实时检测钻机的钻进位移，通过钻机与钻杆连接的接头处安装的转速转矩传感器实时检测钻杆的转速转矩，通过钻机的高压气体接头处安装的气压传感器实时检测通入钻机的气压，通过安装于支架前端的煤粉收集箱上安装的重量传感器实时检测煤粉收集箱及其内部煤粉的重量，及通过设于支架上并用于驱动钻机移动的驱动气缸的驱动端相对的固定端安装的顶力传感器实时检测钻机所承受的顶压力，所述位移传感器、转速转矩传感器、气压传感器、重量传感器及顶力传感器分别将所检测的数据实时传输至PLC上，PLC用于分析各数据。本专利技术还公开了一种基于上述方法的钻屑法专项钻机，包括安装于支架上并在外力驱动下可沿支架的长度方向滑动的钻机，所述钻机可拆卸连接有至少一个钻杆，当所述钻杆的数量不小于两个时，所述两个及以上钻杆沿所述支架的长度方向首尾连接，且连接后的两相邻钻杆上的螺旋叶片相互拼接并连续，于所述支架的长度方向的两端分别连接有可折叠的且支撑角度可调的前部支撑单元和后部支撑单元，所述后部支撑单元可拆卸连接于所述支架长度方向的不同位置。进一步的，所述钻杆本体靠近钻机的轴向一端构造有与钻杆本体轴线重合的连接套，所述螺旋叶片由所述钻杆本体外表面螺旋延伸至所述连接套远离所述钻杆本体的一端；一所述钻杆本体远离所述连接套的一端插装于另一钻杆本体的连接套内，并通过定位销固定，且连接后的两钻杆本体上的螺旋叶片相互拼接并连续。进一步的，所述前部支撑单元包括分设于所述支架前端端部两侧并通过安装于支架上的前安装座连接的两前支撑杆，各所述前支撑杆的一端转动连接于相对应的所述前安装座上以使前支撑杆沿支架长度方向开合角度的调节。进一步的，所述后部支撑单元包括与所述支架后端端部转动连接的后安装座，于所述后安装座上连接有可沿支架的宽度张合角度的两后支撑杆，所述后支撑杆为伸缩杆，于所述后支撑杆远离所述支架的一端可拆卸连接有可伸入地面的后固定脚，于所述后安装座设有长度可调的调节杆，所述调节杆的两端分别与支架和后安装座铰接。进一步的，于所述支架前端的煤壁上勾挂有煤粉收集箱，所述煤粉收集箱与所述支架滑动连接并具有在外力驱动下沿支架的长度方向的运动，所述钻杆由其与所述钻机连接处经所述煤粉收集箱钻入煤壁。本专利技术由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本专利技术公开了一种钻屑法专项钻机的智能检测方法，通过位移传感器检测钻机的钻进位移，通过转速转矩传感器检测钻杆的转速转矩，通过气压传感器检测通入钻机的气压，通过重量传感器检测煤粉的重量，及通过顶力传感器检测钻机所承受的顶压力，位移传感器、转速转矩传感器、气压传感器、重量传感器及顶力传感器分别将所检测的数据实时传输至PLC上，本专利技术具有可实时监测钻进过程中出现的卡钻、吸钻、顶钻、异响和孔内冲击等动力现象，并进行记录保存，实现钻、采、录智能化，一体化的特点；本专利技术公开了一种钻屑法专项钻机，所述支架通过前部支撑单元和后部支撑单元支撑于所需施工的位置，前部支撑单元和后部支撑单元支撑角度可调，用于使安装在钻机的钻进角度及高度以满足不同地段的施工要求，且由于前后支撑均具有可折叠的特性，方便拆装、易于搬运及架设施工，且本专利技术通过后部支撑单元与支架的紧固，可防止钻进过程中因推进力的反作用力而导致钻机后移现象的发生；由于钻进工况的不同，采用钻杆的长度可加长，根据需求，若干钻杆沿所述支架的长度方向首尾连接，且连接后的两相邻钻杆上的螺旋叶片相互拼接并连续，这样使得连接后的钻杆处于连续状态，避免钻杆间螺旋叶片的间断而影响排屑和钻进效率；综上可知，本专利技术具有根据不同地段的施工要求，调整钻进适当角度和高度，且有效防止打钻过程中因推进力的反作用力而导致钻机后移的特点。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例的结构示意图；图2为图1另一角度的结构示意图；图3为本专利技术实施例局部后部支撑单元与支架连接的结构示意图；图4为本专利技术实施例后部支撑单元远离支架部分的结构示意图；图5为图4另一角度的结构示意图；图6为本专利技术实施例前部支撑单元的结构示意图；图7为本专利技术实施例煤粉收集箱的结构示意图；图8为本专利技术实施例钻杆的结构示意图。标注部件：1-支架，2-钻机，3-钻杆，301-钻杆本体，302-螺旋叶片，303-连接套，304-插槽，305-插孔，4-钻头，5-煤粉收集箱，501-上箱体，502-下箱体，503-钩挂杆，504-套管，505-定位螺栓，507-孔道，508-排出管，6-导杆，7-滑块，8-后部支撑单元，801-第一连接耳，802-安装板，803-后第一支撑杆，804-铰接螺杆，805-定位螺杆，806-定位孔，807-调节杆，808-后第二支撑杆，809-后束紧件，810-第一束紧耳，811-后束紧操作杆，812-后支撑盘，813-安装耳，814-螺纹孔，815-支撑螺杆，816-后固定脚，9-前部支撑单元，901-前安装座，902-连接板，903-弧形孔，904-前第一支撑杆，905-第二连接耳，906-前第二支撑杆，907-前束紧件，908-第二束紧耳，909-前束紧操作杆，910-前支撑盘，911-前固定脚，10-安装杆，1001-调节孔，11-驱动气缸。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术公开了一种钻屑法专项钻机的智能检测方法，在与钻机2相连接的滑块7上安装有位移传感器、在钻机2与钻杆3连接的接头处安装有转速转矩传感器、在钻机2的高压气体接头处安装有气压传感器、在煤粉收集箱5上安装有重量传感器及在驱动气缸11与驱动端相对的一端（固定端）安装有顶力传感器，且该端（固定端）与支架1固定，各个传感器均连接在PLC上。控制系统通过编程，可根据各个传感器采集的参数判断当前的打钻深度，可以自动对每米排出的煤粉进行收集称重，并记录。该系统可实时监测钻进过程中出现的卡钻、吸钻、顶钻、异响和孔内冲击等动力现象，并进行记录保存。实现钻、采、录智能化，一体化。本专利技术还公开了一种钻屑法专项钻机，如图1、图2所示，包括支架1、钻机2、钻杆3、前部支撑单元9及后部支撑单元8。其中，钻机2通过安装在支架1上的驱动气缸11滑动连接在支架1上，且钻机2在驱动气缸11的驱动下可沿支架1的长度方向滑动，钻杆3安装在钻机2上，钻杆3上安装有钻头4，钻杆3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻屑法专项钻机的智能检测方法，其特征在于：通过与钻机相连接并可随钻机移动的滑块上安装的位移传感器实时检测钻机的钻进位移，通过钻机与钻杆连接的接头处安装的转速转矩传感器实时检测钻杆的转速转矩，通过钻机的高压气体接头处安装的气压传感器实时检测通入钻机的气压，通过安装于支架前端的煤粉收集箱上安装的重量传感器实时检测煤粉收集箱及其内部煤粉的重量，及通过设于支架上并用于驱动钻机移动的驱动气缸的驱动端相对的固定端安装的顶力传感器实时检测钻机所承受的顶压力，所述位移传感器、转速转矩传感器、气压传感器、重量传感器及顶力传感器分别将所检测的数据实时传输至PLC上，PLC用于分析各数据。

【技术特征摘要】
1.一种钻屑法专项钻机的智能检测方法，其特征在于：通过与钻机相连接并可随钻机移动的滑块上安装的位移传感器实时检测钻机的钻进位移，通过钻机与钻杆连接的接头处安装的转速转矩传感器实时检测钻杆的转速转矩，通过钻机的高压气体接头处安装的气压传感器实时检测通入钻机的气压，通过安装于支架前端的煤粉收集箱上安装的重量传感器实时检测煤粉收集箱及其内部煤粉的重量，及通过设于支架上并用于驱动钻机移动的驱动气缸的驱动端相对的固定端安装的顶力传感器实时检测钻机所承受的顶压力，所述位移传感器、转速转矩传感器、气压传感器、重量传感器及顶力传感器分别将所检测的数据实时传输至PLC上，PLC用于分析各数据。2.一种基于权利要求1所述方法的钻屑法专项钻机，其特征在于：包括安装于支架上并在外力驱动下可沿支架的长度方向滑动的钻机，所述钻机可拆卸连接有至少一个钻杆，当所述钻杆的数量不小于两个时，所述两个及以上钻杆沿所述支架的长度方向首尾连接，且连接后的两相邻钻杆上的螺旋叶片相互拼接并连续，于所述支架的长度方向的两端分别连接有可折叠的且支撑角度可调的前部支撑单元和后部支撑单元，所述后部支撑单元可拆卸连接于所述支架长度方向的不同位置。3.根据权利要求2所述的一种钻屑法专项钻机，其特征在于：所述钻...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵善坤，苏振国，王彦琦，邓志刚，柴海涛，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，石家庄墨隆煤矿设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11