[发明专利]一种钻孔角度监测装置及钻孔施工方法

说明书

本发明公开了一种钻孔角度监测装置及钻孔施工方法，钻孔角度监测装置包括水辫、钻杆及设有喷嘴的钻孔器，所述钻杆设于所述钻孔器和所述水辫之间，且所述钻杆与所述钻孔器和所述水辫同轴固接，还包括与所述水辫固接、用以检测所述喷嘴的倾斜角的角度传感器以及与所述角度传感器连接、用以显示所述角度传感器检测到的角度值的角度显示装置。相较于传统通过刻度盘监测分支孔钻孔的方向(角度)，上述钻孔角度监测装置不仅能够监测各分支孔的具体角度，而且监测精度高，操作方便，从而可以提高每个分支孔钻孔方位的精确度。

技术领域

本发明涉及煤矿井下区域瓦斯治理技术领域，特别涉及一种钻孔角度监测装置。本发明还涉及一种钻孔施工方法。

背景技术

目前，矿井下主要采用密集钻孔预抽方法，密集钻孔预抽法需要从岩巷向煤层钻进大量穿层钻孔，通常采用先施工母孔，再施工子孔的方式，母孔即为先导孔。

现有技术中，钻孔系统包括钻机、钻杆、钻头、导向器、支架、水箱、高压泵、绞盘、推进机构、刻度盘、卡盘、高压软管、自进式钻头。钻机安装在支架上，钻杆连接在钻机上，钻杆前端连接导向器，导向器前端连接钻头，水箱连接高压泵，高压泵连接高压软管，高压软管缠绕在绞盘上，并穿过推进机构，高压软管前端连接自进式钻头。高压软管和自进式钻头在钻树状孔的子孔时穿过钻杆并通过导向器导向，依靠射流产生自进力钻出子孔。在钻杆与钻机前端连接的卡盘上安装有转向刻度盘，刻度盘一端固定在钻杆上且随钻杆转动，另一端固定在钻机卡盘上，导向器的转动角度通过刻度盘控制。然而，上述通过刻度盘监测导向器的转动角度以控制分支孔的方向(角度)的方式，仅能测量各分支孔的夹角，不能测量各分支孔的具体角度，且监测精度低，操作不便。

因此，如何避免现有技术中通过刻度盘仅能监测分支孔间的夹角，不能测量各分支孔的具体角度，且监测精度低，操作不便，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻孔角度监测装置，不仅能够监测各分支孔的具体角度，而且监测精度高，操作方便。本发明的另一目的是提供一种钻孔施工方法。

为实现上述目的，本发明提供一种钻孔角度监测装置，包括水辫、钻杆及设有喷嘴的钻孔器，所述钻杆设于所述钻孔器和所述水辫之间，且所述钻杆与所述钻孔器和所述水辫同轴固接，还包括与所述水辫固接、用以检测所述喷嘴的倾斜角的角度传感器以及与所述角度传感器连接、用以显示所述角度传感器检测到的角度值的角度显示装置。

可选地，所述水辫包括壳体及设于所述壳体内的主轴，所述角度传感器固接于所述主轴远离所述钻杆的一端。

可选地，所述角度传感器具体为编码器。

可选地，所述角度传感器的外部设有传感器外壳。

可选地，所述传感器外壳与所述壳体嵌套固接。

可选地，所述传感器外壳与所述角度传感器之间设有密封件。

可选地，所述钻杆与所述钻孔器和所述水辫均通过螺纹连接，且全部所述螺纹配合后，均具有相同的角相位置。

可选地，所述水辫设有第一外螺纹，所述钻杆的一端设有与所述第一外螺纹适配的第一内螺纹，所述钻孔器设有第二内螺纹，所述钻杆的另一端设有与所述第二内螺纹适配的第二外螺纹。

可选地，所述钻杆的数量设置至少两个，任意两个相邻所述钻杆通过螺纹连接。

本发明还提供一种钻孔施工方法，包括：

S1：通过钻孔器钻取主孔并记录主孔的孔深；

S2：将钻杆退钻预设距离；

S3：通过角度传感器检测喷嘴的倾斜角，根据所述角度传感器检测到的角度值将所述喷嘴调至预设分支孔的开孔方位，并通过所述喷嘴钻取分支孔；