[发明专利]监测和控制钻孔的孔底平面高程的方法及监测设备

权利要求书

1.一种监测钻孔的孔底平面高程的方法，所述方法包括：

(a)通过首次钻孔确定钻孔的孔底的高程值；

(b)测量钻机上的预定位置的高程值；

(c)测量钻机钻头的当前的实际位移；

(d)根据钻机上的预定位置的高程值、钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值、钻机钻头的标定位置处距离钻机钻头顶端的距离、钻机钻头的当前的实际位移，得到钻机钻头的当前深度值；

(e)显示钻机钻头的当前深度值和钻孔的孔底的高程值，所述显示的钻机钻头的当前深度值随钻机钻头的钻进而变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包括：

接收参数，所述参数包括用户输入的设定孔深、测量得到的钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值和首次钻孔时测量得到的钻机上的预定位置的高程值；

根据所述参数确定钻孔的孔底的高程值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，计算钻孔的孔底的高程值的公式如下，

Z₂＝Z₀-H₁-M₀

其中，Z₂表示钻孔的孔底的高程值，Z₀表示首次钻孔时钻机上的预定位置的高程值，H₁表示钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值，M₀表示设定孔深。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，利用实时动态差分法的全球定位系统对钻机上的预定位置进行定位，得到钻机上的预定位置的高程值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，测量钻机钻头的当前的实际位移的步骤包括：测量钻机转轴旋转的周数，根据所述周数计算钻机钻头的当前的实际位移，其中，计算钻机钻头的当前的实际位移的公式如下，

G(X)=D0N·X]]>

其中，G(X)表示钻机钻头的当前的实际位移，X表示钻机的加压主轴旋转的周数，X＝K(t)-K(0)，K(t)表示钻机钻头在钻进过程中钻机的加压主轴的当前的累积旋转周数，K(0)表示钻机钻杆在标定位置处时钻机的加压主轴的累积旋转周数，D₀表示钻机的加压主轴转动一周钻机钻头所行进的位移，N表示粘贴在钻机的加压主轴上的磁钢数量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，计算钻机钻头的当前深度值的公式如下，

Z(t)＝Z₁-H₁-H₂-G(X)

其中，Z(t)表示钻机钻头的当前深度值，Z₁表示钻机上的预定位置的高程值，H₁表示钻机上的预定位置相对于钻机的平台的高度值，H₂表示钻机钻头的标定位置处距离钻机钻头顶端的距离，G(X)表示钻机钻头的当前的实际位移，X表示钻机的加压主轴旋转的周数，X＝K(t)-K(0)，K(t)表示钻机钻头在钻进过程中钻机的加压主轴的当前的累积旋转周数，K(0)表示钻机钻杆在标定位置处时钻机的加压主轴的累积旋转周数。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤(f)：当钻机钻头的当前深度值达到钻孔的孔底的高程值时，进行提示。