[发明专利]一种矿用本安型开孔定向仪

说明书

本发明涉及煤矿施工设备技术领域，公开了一种矿用本安型开孔定向仪包括：定向仪壳体，定向仪壳体上方的设有若干个楔块，相对的两个楔块之间安装有固定带，楔块的内侧均设有倾斜的接触面，钻杆通过固定带固定安装在相对的两个楔块之间；定向仪壳体内部安装有电池箱和控制箱，控制箱内设有控制线路板；控制线路板包括电源模块、采集单元、姿态处理单元、三轴陀螺仪和三轴加速度计；本发明固定安装在钻杆上，通过三轴光纤陀螺仪和三轴加速度计的检测、计算并连续实时显示当前钻机俯仰角度和方位角度信息，进而实现钻机快速精确开孔定位的目的。

技术领域

本发明涉及煤矿施工设备技术领域，特别是指一种矿用本安型开孔定向仪。

背景技术

随着我国煤炭综采技术的推广和应用,对煤矿瓦斯抽放量和抽放效率提出了越来越高的要求，安全生产是煤矿开采的必要条件，采煤前需对煤层钻孔进行瓦斯抽放。这就要求在井下钻探大量的瓦斯抽采孔。为保证井下安全以及较高的钻孔成孔率，要求施工钻机按照预先设计的方位角与俯仰角进行钻进施工作业，精准确定钻孔开孔角度是实现钻机钻进轨迹的精确控制的前提。现有的煤矿钻机在进行煤矿瓦斯抽采、探放水和顶底板注浆等需要钻孔的作业时，常由于没有配备专用的开孔定向设备而最后出现钻孔偏差过大情况，不但影响工作效率，甚至出现废孔情况。

发明内容

本发明提出一种矿用本安型开孔定向仪，解决了现有技术中无法连续精确的检测钻孔开孔方位角和倾斜角的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种矿用本安型开孔定向仪，包括：

定向仪壳体，所述定向仪壳体上方的设有若干个楔块，所述楔块两两相对，且相对的两个楔块之间安装有固定带，所述楔块的内侧均设有倾斜的接触面，钻杆安装在相对的两个楔块之间，所述固定带将钻杆固定使其紧贴在所述接触面上；所述定向仪壳体的侧面上安装有显示屏、电源开关和通信接口；

电池箱，所述电池箱安装在所述定向仪壳体内部，所述电池箱的顶部设有固定在所述定向仪壳体顶板的压板，所述电池箱的侧部和底部与所述定向仪壳体之间设有减震垫板；

控制箱，所述控制箱的顶部与所定向仪壳体固定连接，所述控制箱的底部与所述定向仪壳体之间安装有减震垫板；

所述控制箱内部设有控制线路板，所述显示屏、电源开关和通信接口与所述控制线路板电连接；所述电源开关连接所述电池箱的电源输出端口与控制箱的电源输入端口，用于控制电源的通断；所述通信接口与上位机通信连接，用于与上位机进行数据通信；所述显示屏用于实时显示此时的方位角、俯仰角、横滚角及位置信息，同时显示电池组电量；

所述控制线路板包括：电源模块、采集单元、姿态处理单元和测量元件；

所述测量元件包括三轴陀螺仪和三轴加速度计；

所述采集单元采集所述三轴陀螺仪和三轴加速度计的测量数据，包括三轴陀螺仪信号处理电路和三轴加速度计信号处理电路；

姿态处理单元与所述采集单元电连接，根所感测的角度信息中计算出姿态角变化的角速度，计算出姿态矩阵和新的姿态角，然后根据钻机的移动在显示屏上连续显示位置信息。

作为优选的技术方案，所述楔块的外侧设有用于安装固定带的连接件，所述固定带的两端安装在两个相对楔块的连接件上。

作为优选的技术方案，所述电池组包括多组电池单体，所述电池单体通过串并联组成电池组，所述电池单体的输出电压为3.2V，所述电池组的输出电压为16V。