【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤岩识别，尤其涉及一种基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置。
技术介绍
1、煤岩识别技术广泛应用于煤矿资源开采领域中采煤及掘进的设备，能够自动调整割煤及掘进的高度、方向等参数，避免过多地采到岩石。但是在瓦斯防治领域中，针对钻孔对煤层进行致裂卸压时的煤岩识别技术较少，目前主要通过工作人员人工判断或简单的物理检测手段来识别钻孔时的煤层和岩石，容易出现误判，且信息获取较少。
2、近年来，随着煤岩识别技术的发展，国内外学者针对光谱分析、x射线荧光、中子活化分析等元素分析仪的研究逐渐深入，将元素分析仪应用到钻杆进行煤岩识别的研究和技术日益迫切。
3、在钻孔卸压的过程中，使用钻杆进行作业时，准确识别钻头附近的煤层和岩石对构建与智能化煤矿建设相匹配的透明地质保障体系至关重要。而基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置能很好地在随钻进行煤岩识别，具有随钻同步监测、数据显示直观等优点，能具体、实时地获取钻孔内煤岩成分的信息，满足了地质条件透明化的目的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，用于同步检测、随钻探查、快速识别和具体显示；以及用于揭露、探查地质信息，达到地质条件的精准判识并提高了打钻的准确性；其次，与钻杆连接，能随钻进行同步监测，提高了探查的效率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，包括设置在钻杆上的元素分析仪、与所述元素
4、其中在所述元素分析仪内设置有电路板和处理器，在所述元素分析仪的侧壁设置有连接所述电路板的检测头；所述检测头包括探测器和x光管。
5、进一步的，在所述钻杆的下端部设置有钻头，所述元素分析仪为一连接所述钻杆与所述钻头的柱筒结构；所述元素分析仪的旋转外径小于所述钻头的旋转外径。
6、再进一步的，所述钻杆为一定向通缆钻杆，在所述钻杆内开设有用于铺设所述数据缆线的孔道；所述数据缆线包括数据传输线路和电流输送的线路，以向所述元素分析仪供电和信号传输。
7、再进一步的，在所述元素分析仪的侧壁开设有用于安装所述探测器和所述x光管的预留槽，并在所述预留槽的外部设置有耐磨保护膜；
8、所述探测器与所述电路板连接，所述电路板连接有处理器，经过所述处理器收集的检测数据再通过所述数据缆线导出至所述煤岩识别信息监视面板；
9、所述煤岩识别监视面板包括主机和显示器。
10、再进一步的，在所述元素分析仪的端面开设有连接所述数据缆线的线路孔。
11、本专利技术提供了一种基于元素分析仪的随钻煤岩识别方法，包括步骤：
12、其中煤岩识别监视面板安装在钻井上，并通过数据缆线与所述钻杆连接；
13、通过电机驱动所述钻杆钻进打孔后，在钻进一段距离后，控制钻头停止钻进，启动元素分析仪进行煤岩识别检测，然后启动电机，带动钻杆旋转约半圈，以带动元素分析仪旋转，然后，利用x光管将x光照射到钻孔孔壁，以激发待测煤岩中的碳、硅、以及未知元素产生二次x光反射，发射的二次x射线的能量和波长再通过探测器进行收集，并传输至电路板和处理器，通过对应的能量和波长与对应元素一一比对，确定对应能量和波长的元素；再检测一次并通过数据缆线传输数据到煤岩识别监视面板，其面板上实时显示并记录钻孔数据；完成一组检验后再继续钻进一段距离并进行煤岩识别，反复重复这个步骤直到钻孔结束。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：本专利技术中结合了元素分析仪，运用到了钻孔内的煤岩识别，通过与定向通缆钻杆一体连接达到了随钻进入并实时监测的效果，这样设计可以同步钻进过程来煤岩识别，而且无需退钻后再检测，以提高检测的效率。元素分析仪能快速识别物质构成的元素，从而提供给工作人员精确和实时的信息；检查头由耐磨保护膜包裹，能保护探测器和x光管，且方便更换。同时，煤岩识别信息监视面板能实时分析数据，并直观、清晰地展示钻孔内煤岩构成，有效解决了人工误判或物理机械监测不准确的缺点。通过数据记录和分析有效增加了地质信息的透明化。
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1.一种基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，其特征在于：包括设置在钻杆(1)上的元素分析仪(2)、与所述元素分析仪(2)通过数据线缆(8)连接的煤岩识别信息监视面板(9)；
2.根据权利要求1所述的基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，其特征在于：在所述钻杆(1)的下端部设置有钻头(3)，所述元素分析仪(2)为一连接所述钻杆(1)与所述钻头(3)的柱筒结构；所述元素分析仪(2)的旋转外径小于所述钻头(3)的旋转外径。
3.根据权利要求2所述的基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，其特征在于：所述钻杆(1)为一定向通缆钻杆，在所述钻杆(1)内开设有用于铺设所述数据缆线(8)的孔道；所述数据缆线(8)包括数据传输线路和电流输送的线路，以向所述元素分析仪(2)供电和信号传输。
4.根据权利要求3所述的基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，其特征在于：在所述元素分析仪(2)的侧壁开设有用于安装所述探测器(4)和所述X光管(6)的预留槽，并在所述预留槽的外部设置有耐磨保护膜(5)；
5.根据权利要求4所述的基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，其特征在于：在所
6.一种基于元素分析仪的随钻煤岩识别方法，其根据权利要求1-5任一所述的基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，其特征在于：包括设置在钻杆(1)上的元素分析仪(2)、与所述元素分析仪(2)通过数据线缆(8)连接的煤岩识别信息监视面板(9)；
2.根据权利要求1所述的基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，其特征在于：在所述钻杆(1)的下端部设置有钻头(3)，所述元素分析仪(2)为一连接所述钻杆(1)与所述钻头(3)的柱筒结构；所述元素分析仪(2)的旋转外径小于所述钻头(3)的旋转外径。
3.根据权利要求2所述的基于元素分析仪的随钻煤岩识别装置，其特征在于：所述钻杆(1)为一定向通缆钻杆，在所述钻杆(1)内开设有用于铺设所述数据缆线(8)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张义平，龙根毅，张杰，刘云凤，江成玉，陈浩，张和江，张羽遥，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：
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