[发明专利]旋喷钻机及其钻进深度检测系统、方法

权利要求书

1.一种旋喷钻机钻进深度检测方法，其特征在于，包括：

检测动力头(4)中吊卡(2)和夹持器(3)的工作状态；

检测所述动力头(4)在作业过程中的位移；

将所述动力头(4)在吊卡(2)夹紧钻杆(1)且夹持器(3)松开钻杆(1)状态下的位移确定为有效位移，以累计获得所述动力头(4)的作业深度位置；

作业过程中包括多个运动循环，其中：

在钻进工况下，单个所述运动循环包括所述动力头(4)从桅杆(8)上端推进至行程最低处，再提升至桅杆(8)上端；且在判断出所述动力头(4)到达单个运动循环的行程最低处后，所述检测方法还包括：

根据目标钻进深度和当前钻杆(1)长度判断是否需要加杆，如果是则使所述夹持器(3)夹紧原有钻杆(1)，再在原有钻杆(1)和所述动力头(4)之间装入新的钻杆(1)，使所述夹持器(3)松开，以进入下一个运动循环；否则使所述夹持器(3)夹紧钻杆(1)，吊卡(2)松开钻杆(1)，使动力头(4)空载运动至桅杆(8)上端后，再使所述吊卡(2)夹紧钻杆(1)，夹持器(3)松开钻杆(1)，以进入下一个运动循环；

或者在提升工况下，单个所述运动循环包括所述动力头(4)从桅杆(8)下端提升至行程最高处，再下降至桅杆(8)下端；且在判断出所述动力头(4)到达单个运动循环的行程最高处之后，所述检测方法还包括：

根据目标提升高度和当前钻杆(1)长度判断是否需要卸杆，如果是则使所述夹持器(3)夹紧钻杆(1)，再卸下部分钻杆(1)之后使所述夹持器(3)松开，以进入下一个运动循环；否则使所述夹持器(3)夹紧钻杆(1)，吊卡(2)松开钻杆(1)，使动力头(4)空载运动至桅杆(8)下端后，再使所述吊卡(2)夹紧钻杆(1)，夹持器(3)松开钻杆(1)，以进入下一个运动循环。

2.根据权利要求1所述的旋喷钻机钻进深度检测方法，其特征在于，作业过程中包括多个运动循环，所述检测方法还包括：

在所述吊卡(2)由夹紧状态转换为松开状态，或者所述夹持器(3)由松开状态转换为夹紧状态的情况下，判断出所述动力头(4)到达单个运动循环的行程极限位置。

3.根据权利要求1所述的旋喷钻机钻进深度检测方法，其特征在于，所述动力头(4)从桅杆(8)上端推进至行程最低处之后，再提升至桅杆(8)上端的步骤具体包括：

在无需加杆时，使所述动力头(4)空载提升至桅杆(8)上端；

在需要加杆时，使所述吊卡(2)夹紧新增的钻杆(1)提升至桅杆(8)上端。

4.根据权利要求1所述的旋喷钻机钻进深度检测方法，其特征在于，所述动力头(4)从桅杆(8)下端提升至行程最高处，再下降至桅杆(8)下端的步骤具体包括：

在无需卸杆时，使所述动力头(4)空载下降至桅杆(8)下端；

在需要卸杆时，使所述吊卡(2)夹紧卸杆后剩余的钻杆(1)下降至桅杆(8)下端。

5.根据权利要求1所述的旋喷钻机钻进深度检测方法，其特征在于，作业过程中包括多个运动循环，在每个所述运动循环中，从所述吊卡(2)夹紧且夹持器(3)松开的状态开始重新检测当前所述运动循环中的有效位移。

6.根据权利要求1所述的旋喷钻机钻进深度检测方法，其特征在于，还包括：

在所述旋喷钻机初始作业时，使钻杆(1)的头部贴至作业面；

将所述钻杆(1)的头部贴至作业面的位置初始化为深度零位。

7.根据权利要求1所述的旋喷钻机钻进深度检测方法，其特征在于，在钻进工况下，将当前各个所述运动循环中所述动力头(4)的有效位移之和作为所述动力头(4)的钻进深度位置；或者

在提升工况下，将所述动力头(4)的钻进总深度减去当前各个所述运动循环中所述动力头(4)有效位移之和的绝对值作为动力头(4)的提升深度位置。