[发明专利]钻杆退出钻孔后对钻孔长度的测量方法

说明书

本发明提出一种钻杆退出钻孔后对钻孔长度的测量方法，包括以下步骤：步骤一、在钻杆退出钻孔后，将钻孔的孔口密封并在孔口留有可开启、关闭的气体出入管；步骤二、开启气体出入管，从气体出入管向钻孔内注入定量体积V的特征气体，关闭气体出入管；步骤三、在特征气体与钻孔内空气混合均匀后，开启气体出入管，自气体出入管抽出钻孔内的混合气体，确定混合气体中特征气体的浓度C；步骤四、计算钻孔的长度L，L＝V/(C×π×r²)，其中，π为圆周率，r为钻孔的半径。本发明的有益效果：在钻杆退出钻孔后可以对钻孔的长度进行快速、准确测量，以核准钻孔的长度是否满足施工要求，且在测量过程中可避免钻孔坍塌。

技术领域

本发明涉及钻孔测量技术领域，特别是涉及一种钻杆退出钻孔后对钻孔长度的测量方法。

背景技术

钻孔作业广泛应用于工程施工，比如煤矿井下的瓦斯抽放钻孔施工、掘进过程打钻放炮施工等。隧道工程以及岩土工程施工过程中也需要进行大量的钻孔作业。在施工过程中，钻孔的长度可以通过钻杆的长度来确定。但是，钻孔施作业人员可能虚报钻孔的长度，或者在钻孔施作业之后钻孔内发生坍塌造成钻孔实际长度发生变化。钻孔的实际长度发生变化会影响工程施工质量，甚至会引发安全事故。比如，煤层瓦斯抽放钻孔施作业过程，需要大量钻孔来抽放瓦斯消除煤层的煤与瓦斯突出，如果钻孔施工 作业没有到位，就可能存在突出危险，引发安全事故，造成人员伤亡。因此需要在钻杆退出钻孔后对钻孔的长度进行测量，以确定钻孔的实际长度。由于钻杆钻头作用、方位角不同、煤岩层的不均一性等原因，长距离钻孔一般存在一定的弯曲度，甚至在钻孔作业完成后，钻孔的局部会发生坍塌。

目前，采用光学和声学等方法均不能够准确测量上述钻孔的长度。已有在钻杆未退出钻孔前对钻孔进行长度测量的装置，这种装置是通过敲击钻杆来测量钻杆长度的方法来进行钻孔长度的测量。通过敲击钻杆来测量钻杆长度的方法有画蛇添足之嫌，因为只需要测量钻杆的长度就可以确定钻孔的长度。除此之外，在钻孔作业后，某些钻孔也不能或不适合再将钻杆等杆件伸入钻孔内进行测量，比如通过钻杆测量会造成钻孔坍塌。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻杆退出钻孔后对钻孔长度的测量方法，解决目前无法在钻杆退出钻孔后对钻孔长度进行测量的技术问题。

本发明提供一种钻杆退出钻孔后对钻孔长度的测量方法，包括以下步骤：

步骤一、在钻杆退出钻孔后，将钻孔的孔口密封并在孔口留有可开启、关闭的气体出入管；

步骤二、开启气体出入管，从气体出入管向钻孔内注入定量体积V的特征气体，关闭气体出入管；

步骤三、在特征气体与钻孔内空气混合均匀后，开启气体出入管，自气体出入管抽出钻孔内的混合气体，确定混合气体中特征气体的浓度C；

步骤四、计算钻孔的长度L，L＝V/(C×π×r²)，其中，π为圆周率，r为钻孔的半径。

进一步的，步骤一中，橡胶塞中设置有气体出入管，在橡胶塞上套设气囊，将橡胶塞及气囊塞入孔口，对气囊充气，气囊膨胀以将钻孔的孔口密封。

进一步的，气囊经导管连接压力气瓶，导管上设置有压力表和减压阀。

进一步的，在气囊的外表面设置有若干道圈环形凸起。

进一步的，在气囊上涂敷密封硅胶，气囊膨胀后气囊经密封硅胶接触孔口内壁。

进一步的，所述特征气体为六氟化硫气体。

进一步的，步骤二中，采用体积流量计向钻孔内注入定量体积V的特征气体。

进一步的，步骤三中，采用便携式特征气体浓度仪确定混合气体中特征气体的浓度C。