[发明专利]一种煤矿井下钻机开孔定向设备及方法

权利要求书

1.一种煤矿井下钻机开孔定向设备的开孔定向方法,该设备包括壳体和安装于壳体上的电源单元、测量单元、校准单元、显示和控制单元和处理单元，所述测量单元、所述校准单元、所述显示和控制单元和所述处理单元均与所述电源单元电连接；所述电源单元为测量单元、所述校准单元、所述显示和控制单元和所述处理单元提供电力；所述测量单元对钻杆的倾角和方位角进行测量；所述校准单元对仪器的开孔方位进行校准，确定三轴陀螺传感器的方向；所述显示和控制单元显示倾角、方位角信息，显示校准过程及调整角度信息，之后进行测量和校准的各种操作和控制；所述处理单元对测量的数据进行处理分析传输到显示和控制单元进行显示，并接收显示和控制单元发出的各种操作和控制命令；所述电源单元选用可充电锂电池、可充电镍氢电池或干电池，胶封在壳体内部；所述校准单元选用地磁校准系统，所述地磁校准系统设置于所述处理单元中；所述壳体上开设有V型槽，所述壳体通过V型槽安装在钻杆上，所述壳体材质为铜合金或不锈钢，所述壳体结构分为整体式结构或拆分式结构；所述测量单元包括三轴加速度传感器、三轴磁传感器和三轴陀螺传感器，所述三轴加速度传感器、所述三轴磁传感器和所述三轴陀螺传感器均与所述电源单元和所述处理单元电连接，且安装于所述壳体内部；所述显示和控制单元包括安装于所述壳体表面的显示屏和控制按键，所述显示屏和所述控制按键均与所述电源单元和所述处理单元电连接；所述处理单元选用中央处理器，所述中央处理器与电源单元、测量单元、校准单元、显示和控制单元电连接；

其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、置于无磁环境：将煤矿井下钻机开孔定向设备置于无磁环境，启动设备使其工作，传感器开始工作，设备上显示倾角、坐标方位角和陀螺方位角；

S2、三轴陀螺传感器校准：对三轴陀螺传感器进行校准，当陀螺方位角和坐标方位角数值相等，陀螺方位角被校准成功；

S3、固定设备：将煤矿井下钻机开孔定向设备平稳拿至钻机处，安装在钻

机的钻杆上；

S4、调整开孔方位角和倾角：按照设计方位调整钻机开孔方位角，煤矿井下钻机开孔定向设备显示数据即为开孔方位角；然后按照设计倾角调整开孔倾角，煤矿井下钻机开孔定向设备显示数据即为开孔倾角；

S5、启动钻机完成开孔定向：将煤矿井下钻机开孔定向设备从钻杆上取下，启动钻机工作，完成开孔定向；

在S3中，煤矿井下钻机开孔定向设备通过壳体的V型槽安装在所述钻杆上；

在S3中，煤矿井下钻机开孔定向设备安装在钻杆上后，需要保证煤矿井下钻机开孔定向设备方向与开孔方向平行。