一种矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置，其包括密闭的电阻腔；电阻腔内壁均布设置有若干条电阻带，且电阻腔内部充填有一定体积的水银；电阻腔一端引出有若干与电阻带相连接的电阻带电极，电阻腔另一端引出有一个公共电极；矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置使用时，固定设置在钻杆内部，当矿山钻探钻孔出现顶角时，电阻腔会随着钻杆出现相应垂直倾斜角，但电阻腔内部水银上表面保持水平状态不变，因此水银淹没的若干条电阻带的长度会随钻杆的转动发生周期性变化，导致若干条电阻带相对应连接的电阻带电极与公共电极之间的阻值发生变化，通过测量若干条电阻带电阻的变化值，计算出电阻腔的倾斜角度，即得到矿山钻探钻孔顶角具体值。即得到矿山钻探钻孔顶角具体值。即得到矿山钻探钻孔顶角具体值。
【技术实现步骤摘要】
一种矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置
[0001]本技术涉及矿山勘探钻探工程施工中，钻孔顶角测量
，具体涉及一种矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置。
技术介绍
[0002]矿山勘探钻探工程施工中，由于自然和技术因素影响，实际钻孔轨迹与设计钻孔轨迹往往会发生偏离，该偏离被称为钻孔弯曲或钻孔偏斜，描述钻孔弯曲或钻孔偏斜的参数包括顶角（β）、方位角（α）、孔深、垂深，其中钻孔轨迹在某点的切线与铅垂线之间的夹角被称为顶角。在矿山勘探钻探工程施工中，如果钻孔弯曲或钻孔偏斜程度过大，超出钻探工程设计范围时，会歪曲矿体产状、打丢矿体、遗漏断层、或改变勘探网度，影响对矿体的评价、构造的判断和储量计算的精确度，从而严重影响矿山勘探质量，因此在矿山勘探钻探工程施工中，需定深或随钻（即时）对钻孔弯曲或钻孔偏斜进行测量和控制，其中便包括钻孔顶角的测量。
[0003]现有对钻孔顶角的测量采用液面水平测量法、重锤测量法、惯性定向法（陀螺仪）；其中液面水平测量法是利用液体氢氟酸对玻璃腐蚀痕迹来测量顶角，但其操作繁琐、且无法进行随钻测量；其中重锤测量法、惯性定向法理论上均可以实现随钻测量，但重锤测量法中，其测量装置存在机械运动部件，长时间随钻测量对其机械结构产生磨损，影响其使用寿命和测量精度，而惯性定向法使用的陀螺仪，在长时间随钻测量时会产生累计误差和漂移，也影响到测量精度；因此现有矿山钻探钻孔顶角的测量，尚缺乏一种可以长时间稳定工作、且使用寿命长的测量装置。
技术实现思路
[0004]为了克服
技术介绍
中的不足，本技术公开了一种矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置，其包括密闭的电阻腔；电阻腔内壁均布设置有若干条电阻带，且电阻腔内部充填有一定体积的水银；电阻腔一端引出有若干与电阻带相连接的电阻带电极，电阻腔另一端引出有一个公共电极；矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置使用时，固定设置在钻杆内部，当矿山钻探钻孔出现顶角时，电阻腔会随着钻杆出现相应垂直倾斜角，但电阻腔内部水银上表面保持水平状态不变，因此水银淹没的若干条电阻带的长度会随钻杆的转动呈现周期性变化，导致若干条电阻带相对应连接的电阻带电极与公共电极之间的阻值也发生变化，通过测量若干条电阻带电阻的变化值，计算出电阻腔的倾斜角度，即得到矿山钻探钻孔顶角具体值。
[0005]一种矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置，包括密闭的电阻腔；电阻腔内壁均布设置有若干条电阻带；电阻腔内部充填有水银，水银体积为电阻腔容积的1/4
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3/4之间；电阻腔一端引出有与电阻带数量相等的电阻带电极，电阻带电极与相应的电阻带连接，电阻腔另一端引出有一个公共电极；该测量装置是利用液面水平测量法实现对钻孔顶角的测量，该装置使用时固定设置在钻杆内部，当矿山钻探钻孔出现顶角时，电阻腔会随着出现相应垂直倾斜角，但电阻腔内部水银上表面保持水平状态不变，因此水银淹没的若干条电阻带的
长度会随钻杆的转动发生周期性变化，导致若干条电阻带相对应连接的电阻带电极与公共电极之间的阻值发生变化，通过测量若干条电阻带电阻的变化值，计算出电阻腔的倾斜角度，即得到矿山钻探钻孔顶角具体值；本装置在工作过程中，克服了现有利用液体氢氟酸液面水平测量法的操作繁琐的弊端，且可以实现随钻自动测量；同时本装置不存在机械运动部件、也不会产生累计误差和零点漂移，在长时间随钻测量过程中，不会产生机械磨损和累计误差，具有使用寿命长、测量精度高、工作稳定的优点。
[0006]优选的，电阻腔两端设有开口；一端开口密封设置有电阻带电极盖，另一端开口密封设置有公共电极盖；电阻带电极盖固定设置有与电阻带数量相等的电阻带电极，电阻带电极与电阻带连接；公共电极盖内侧固定设置有公共电极帽，公共电极帽固定连接有公共电极，公共电极延伸至公共电极盖外部。
[0007]进一步的，电阻腔为圆筒形；该种构型的电阻腔，其电阻带阻值的变化量与钻孔顶角之间为余弦函数关系，随着钻孔顶角的逐渐变大，其灵敏度逐渐增加，但在钻孔顶角较小时，其灵敏度较差。
[0008]优选的，电阻腔为球形；该种构型的电阻腔，其电阻带阻值的变化量与钻孔顶角之间为线性比例关系，其灵敏度在整个有效测量范围内保持不变。
[0009]进一步的，电阻带为真空溅镀的碳薄膜层；电阻带的该种加工工艺适合于大批量生产，具有电阻带碳薄膜层厚度均匀，阻值可调可控的优点。
[0010]优选的，电阻带为固定粘结的碳纤维；电阻带的该种加工工艺适合小批量加工生产，但电阻带电阻率不易控制，需在后期进行独立标定。
[0011]由于采用如上所述的技术方案，本技术具有如下有益效果：本技术公开的矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置，其包括密闭的电阻腔；电阻腔内壁均布设置有若干条电阻带，且电阻腔内部充填有一定体积的水银；电阻腔一端引出有若干与电阻带相连接的电阻带电极，电阻腔另一端引出有一个公共电极；矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置使用时，固定设置在钻杆内部，当矿山钻探钻孔出现顶角时，电阻腔会随着出现相应垂直倾斜角，但电阻腔内部水银上表面保持水平状态不变，因此水银淹没的若干条电阻带的长度会随钻杆的转动发生周期性变化，导致若干条电阻带相对应连接的电阻带电极与公共电极之间的阻值发生变化，通过测量若干条电阻带电阻的变化值，计算出电阻腔的倾斜角度，即得到矿山钻探钻孔顶角具体值；本装置在工作过程中，克服了现有利用液体氢氟酸液面水平测量法的操作繁琐的弊端，且可以实现随钻自动测量；同时本装置不存在机械运动部件、也不会产生累计误差和零点漂移，在长时间随钻测量过程中，不会产生机械磨损和累计误差，具有使用寿命长、测量精度高、工作稳定的优点，充分满足了矿山钻探钻孔顶角随钻测量的要求。
附图说明
[0012]图1为实施例一的矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置外观示意图；
[0013]图2为实施例一的矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置剖面结构示意图；
[0014]图3为实施例二的矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置外观示意图；
[0015]图4为实施例二的矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置爆炸结构示意图；
[0016]图5为实施例二的矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置剖面结构示意图；
[0017]图6为实施例三的矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置剖面结构示意图；
[0018]图7为实施例二的钻孔顶角计算示意图；
[0019]图8为实施例三的钻孔顶角计算示意图。
[0020]图中：1、电阻腔；1.1、电阻带；2、电阻带电极盖；2.1、电阻带电极；3、公共电极盖；3.1、公共电极帽；3.2、公共电极；4、水银。
具体实施方式
[0021]通过下面的实施例可以详细的解释本技术，公开本技术的目的旨在保护本技术范围内的一切技术改进。
[0022]实施例一：
[0023]参见说明书附图1、2：一种矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置，包括玻璃材质、密闭的电阻腔1，电阻腔1为上下端封闭的圆筒形，内壁绕轴线均布设置有四条电阻带1.1；电阻腔1内部充填有水银4，水银4体积为电阻腔1容积的1/4；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置，其特征是：包括密闭的电阻腔（1）；电阻腔（1）内壁均布设置有若干条电阻带（1.1）；电阻腔（1）内部充填有水银（4），水银（4）体积为电阻腔（1）容积的1/4
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3/4；电阻腔（1）一端引出有与电阻带（1.1）数量相等的电阻带电极（2.1），电阻腔（1）另一端引出有一个公共电极（3.2）；电阻带电极（2.1）与相应的电阻带（1.1）连接。2.根据权利要求1所述矿山钻探钻孔顶角随钻测量装置，其特征是：电阻腔（1）两端设有开口；一端开口密封设置有电阻带电极盖（2），另一端开口密封设置有公共电极盖（3）；电阻带电极盖（2）上固定设置有与电阻带（1.1...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈虎，葛保京，陈克成，韩吴彦，崔默涵，任佩聪，范高丽，
申请(专利权)人：河南发恩德矿业有限公司，
类型：新型
国别省市：
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