[发明专利]用于彩色钻孔电视探头的可变孔径对中装置

说明书

本发明提供一种用于彩色钻孔电视探头的可变孔径对中装置，该装置包括可变径对中段；可变径对中段包括对中主架和两组对中单元，每组对中单元包括多个可压缩滑轮组件，每个可压缩滑轮组件向下倾斜；两组对中单元分别固定在对中主架的两端的外表面；对中主架的顶端与彩色钻孔电视探头的下部连接；在监测孔的孔径变小或监测孔的倾斜率变化福度增大时，可压缩滑轮组件沿监测孔的孔径方向压缩；在监测孔的孔径变大或监测孔的倾斜率变化福度减小时，可压缩滑轮组件沿监测孔的孔径方向伸展张开，使得彩色钻孔电视探头在下部可变径对中段的重力作用下位于监测孔中央位置。本发明使得钻孔电视探头在孔壁粗糙、孔斜率变化大等条件下能居中，提高成像效果。

技术领域

本发明涉及岩层探测技术领域，尤其涉及一种用于彩色钻孔电视探头的可变孔径对中装置。

背景技术

煤层开采后，顶板岩层逐渐弯曲下沉、裂隙、破断、堆积进入采空区。随着工作面推进及开采尺寸的增加，下部岩层移动变形逐步向上传递。由于各岩层的强度及刚度差异，覆岩内部产生离层、裂隙等。为对覆岩内部岩层的离层、裂隙等发育情况进行分析，需要借助地面钻探孔并应用钻孔电视进行可视化成像与探测。彩色钻孔电视是最为有效、应用最为广泛的探测成像手段。

一般地面两带孔和采空区勘察孔的成孔孔径有Ф91mm与Ф108mm两种。常用彩色钻孔电视的探头为光学探头，直径为Ф63mm。因此彩色钻孔电视探头与孔壁之间仍有一定的距离。此种情况下，常用白色软胶皮垫来弥补彩色钻孔电视探头与孔壁之间空隙，并以此来实现探头的孔内居中、防磕碰的目的。

但是白色软胶皮垫刚度较低，轻微受挤压将产生较大变形。如果孔壁较为粗糙，如岩层内含有砾岩，砾块掉落后孔壁平整度极低；受采动影响的岩层，尤其倾角较大的煤系地层内岩层弯曲性移动、滑移或缩孔等，孔斜率变化较大或钻孔本身就为斜向孔，白色软胶皮垫仅能实现防磕碰的目的，不能实现粗糙、倾斜率变化较大的钻孔内探头居中，导致彩色钻孔电视效果较差。即接近孔壁一侧颜色白亮、亮度过高，使得孔壁部分细节丢失；远离孔壁一侧颜色暗黑、分辨率低。

现有的钻孔电视探头对中装置存在如下问题：1、因为制作过于复杂仅能在实验室或理论上应用，实际钻孔内孔壁碎石块或泥浆容易进入支腿结构的滑道或者卡在支腿结构内部，从而达不到可变径的目的，甚至将探头卡在钻孔内部、丢失设备；2、在探头部分增加套环，套环增加了探头直径，笨重、伸缩性差，孔径适应性差，探头设备不易下放；3、通过增加的缸体及加压装置实现可变径的目的，该缸体及加压装置使得设备重量增加较多、结构变化较大、使用难度增加较多；4、直接将居中单元刚性连接于探头末端，探头长度增加太多，对于孔壁非绝对光滑、倾斜率变化较大的钻孔，设备不能顺利下放，造成设备卡在钻孔某一位置，不能实现孔壁的离层、裂隙发育情况探测的目的。

发明内容

本发明提供一种用于彩色钻孔电视探头的可变孔径对中装置，用以解决现有技术中不能实现钻孔电视探头对中，容易卡住，使用不便的缺陷，实现使钻孔电视探头对中，方便下放，使用简单。

本发明提供一种用于彩色钻孔电视探头的可变孔径对中装置，包括：

可变径对中段；

所述可变径对中段包括对中主架和两组对中单元，每组对中单元包括多个可压缩滑轮组件，每个可压缩滑轮组件向下倾斜；

所述两组对中单元分别固定在所述对中主架的两端的外表面；

所述对中主架的顶端与彩色钻孔电视探头的下部连接；

在监测孔的孔径变小或所述监测孔的倾斜率变化福度增大时，所述可压缩滑轮组件沿所述监测孔的孔径方向压缩，使得所述彩色钻孔电视探头在下部的所述可变径对中段的重力作用下位于所述监测孔的中央位置；

在所述监测孔的孔径变大或所述监测孔的倾斜率变化福度减小时，所述可压缩滑轮组件沿所述监测孔的孔径方向伸展张开，使得所述彩色钻孔电视探头在下部的所述可变径对中段的重力作用下位于所述监测孔的中央位置。