[发明专利]井下钻孔方位尺及钻孔快速定向方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿井下作业中的井下钻孔定向方法。

背景技术

瓦斯抽采是煤矿瓦斯综合治理的重要技术措施之一，特别是低透气性煤层高瓦斯矿井和 煤与瓦斯突出矿井，采用顺层长钻孔和穿层钻孔抽采瓦斯时，一个钻场往往要布置一百多个 钻孔。长期以来，井下钻孔定向和钻孔验收多采用地质罗盘、经纬仪和计算等方法，由于受 到巷道金属支护材料和钻机的影响，罗盘放线法误差较大；经纬仪和计算法需在地面、井下 进行大量的计算和测量放线工作，既繁琐又不便操作。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种制作简单和操作方便、精度 较高的井下钻孔方位尺及钻孔快速定向方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明井下钻孔方位尺的结构特点是设置直角透明三角尺，以所述三角尺的一直角边为 0度，另一直角边为90角，在所述三角尺的斜边上设置0-90的角度刻度。

本发明井下钻孔方位尺的结构特点是所述透明三角尺是以3～5mm的透明有机玻璃为材 质，其斜边上0-90的角度刻度是以1度为刻度单位。

本发明井下钻孔快速定向方法的特点是在巷道或巷帮钻场设一组在水平投影面上与巷 道中线垂直的基准线，调节所述基准线高度与钻杆在同一水平面上相交于一交点，将钻孔方 位尺的直角顶点与所述交点重合，一直角边贴靠钻杆，另一直角边与基准线的夹角即为钻孔 相对方位角。

与现有的钻孔定向器具和定向方法相比，本发明有益效果体现在：

1、精度高，误差小于0.5°，避免了罗盘定向产生较大的偏差；

2、制作简单，操作方便、省时，使用一条水平垂直线可以为一个钻场内所有钻孔定向， 大大缩短了钻孔定向时间；

3、省去测量仪器放线和计算法定向而需要做大量的计算和井下测量工作；

4、减少了废孔，大大提高钻孔验收合格率；

附图说明

图1为本发明方位尺结构示意图。

图2为本发明钻孔定向原理示意图。

图中标号：1巷道轮廓线、2钻机、3钻杆、4钻孔方位尺、5巷道中线、6基准线、7 相对方位角。

以下通过具体实施方式，结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

钻孔方位尺制作：采用3～5mm厚透明有机玻璃，制作直角边长40～50厘米的直角三角 尺，利用计算机CAD制图，将90度角平均分成90个角度单位，打印图纸粘贴在做好的等 腰直角三角尺上，将刻度划在直角三角尺的斜边上。

井下钻孔快速定向：钻孔开孔前，按设计在钻场迎头断面上画好开孔位置，利用已施工 巷道中线5，在巷道迎头或巷帮钻场距离开孔位置1～3米(钻机前或后)，设一组在水平投 影面上与巷道中线垂直的基准线6，基准线6两端用测钉固定在巷道两帮并比钻机2高出0.5 米左右；稳固钻机2后，接好钻杆3，将钻头对准开孔位置，调节基准线6的高度与钻杆3 在同一水平面上相交，将钻孔方位尺4置于基准线6的前方，直角顶点与交点重合，一直角 边贴靠钻杆3并水平放置，测得另一直角边与基准线6的夹角即为钻孔与巷道中线的相对方 位角7；如果所测相对方位角7与设计不符，调整钻机2方位，使测得的相对方位角7与设 计方位角相符合即完成该钻孔的定向。

本发明使用时应注意：

钻机2稳好，接上3～4米长钻杆3后，将钻杆3和基准线6调整在调节在同一水平面 上相交，测量钻孔方位角时，钻孔方位尺4必须放置在基准线6的前方及钻杆3与基准线6 的锐夹角一侧，当钻孔方位尺4在钻杆左侧时，所测得的钻孔方位角，相对于巷道中线5左 偏；当钻孔方位尺4在钻杆右侧时，所测得的钻孔方位角，相对于巷道中线5右偏。