[发明专利]基于钻探能谱的地质编录装置

说明书

本发明公开了钻探设备领域的基于钻探能谱的地质编录装置包括多轴钻和连接多轴钻的伸缩头，伸缩头下方依次连接有摆动旋转装置和第一钻头，所述摆动旋转装置包括支座模组、转轴、偏心轴、旋转杆、第一陀螺仪和第二陀螺仪，所述支座模组包括竖向的支板，支板由上到下一体制造有轴连座、第一凹槽座和第二凹槽座，孔口下方的地层对于第一钻头产生反作用力，反作用力根据岩层的硬度回冲于第一钻头，此时第一钻头产生晃动，晃动过程中将振动力传递至感应器内，通过振动力构建岩层的图谱。

技术领域

本发明属于钻探设备领域，具体是基于钻探能谱的地质编录装置。

背景技术

对于许多煤与瓦斯突出及水文地质条件复杂等矿井，钻探工作是保障其安全生产的最直接、有效的方法，是预防瓦斯事故、水害事故的重要措施，相应地，对放水孔、瓦斯抽放孔等施工检测装备和技术的要求也不断提高。

钻孔施工过程中，由于一些主观及客观原因，常存在以下几个问题：钻孔深度问题，现有方法基本局限于采用人工清点钻杆数量来确定，或者成孔后往里捅铁丝、塞木棍等方法测量，费工费时，不方便；钻孔达到一定深度后，轴线可能会有所弯曲，钻杆不能保直钻进；岩石可钻性判别难度大，钻进时，由于钻头在地下作业，且地下岩层及其他地层结构复杂，肉眼无法辨别，会造成钻杆退出后，孔壁会受到周边压力的作用发生局部塌落而堵塞钻孔。只有充分掌握了钻进状态才能保证整体钻探工作的安全。

近年来，随钻地震技术蓬勃发展。随钻地震原理为：利用钻头钻进过程中钻头与地层之间的撞击、摩擦所产生的微弱地震信号作为震源的一种地震勘探方法，在随钻地震的记录期间，钻头是不断前进的。现在亟需一种随钻地震技术的振动参数，来探讨一种既能记录钻孔深度，又能对钻杆的钻进位置及钻头前煤岩层强度进行记录的装备。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种利用振动记录岩层强度的地质编录装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：基于钻探能谱的地质编录装置包括多轴钻和连接多轴钻的伸缩头，伸缩头下方依次连接有摆动旋转装置和第一钻头，所述摆动旋转装置包括支座模组、转轴、偏心轴、旋转杆、第一陀螺仪和第二陀螺仪，所述支座模组包括竖向的支板，支板由上到下一体制造有轴连座、第一凹槽座和第二凹槽座，第一陀螺仪和第二陀螺仪的一侧带有感应器，转轴连接于轴连座，转轴的下方连接偏心轴，偏心轴通过旋转杆依次连接第一陀螺仪、第二陀螺仪和第一钻头，第一凹槽座和第二凹槽座分别承接于第一陀螺仪和第二陀螺仪。

采用上述方案后实现了以下有益效果：在开始旋转时，伸缩头带动支座模组下行，在下行过程中伸缩头自转，此时转轴随着伸缩头旋转，由于转轴的下方连接偏心轴，从而偏心轴在转轴的带动下进行椭圆轨迹的运动，此时与偏心轴连接的旋转杆带动第一陀螺仪和第二陀螺仪进行椭圆轨迹的运动，孔口下方的地层对于第一钻头产生反作用力，反作用力根据岩层的硬度回冲于第一钻头，此时第一钻头产生晃动，晃动过程中将振动力传递至感应器内，通过振动力构建岩层的图谱。

进一步，摆动旋转装置还包括传动皮带、皮带轮、轴连杆、细齿部和圆齿轮，圆齿轮与皮带轮之间连接轴连杆，圆齿轮与轴连杆之间连接有滚珠轴承，圆齿轮连接于滚珠轴承外圈，轴连杆连接于滚珠轴承内圈，所述传动皮带连接皮带轮和转轴，圆齿轮啮合细齿部，细齿部位于第一陀螺仪和第二陀螺仪之间。

有益效果：由于圆齿轮啮合于细齿部，所以圆齿轮对细齿部的转动轨迹进行修复，避免细齿部连接的转轴受到过大冲击导致脱轨，以确保陀螺仪在凹槽座中转动。

进一步，第一凹槽座和第二凹槽座外沿有支耳，支耳位于圆齿轮两端，轴连杆的下方连接有第二钻头，第二钻头位于第一钻头的右侧。

进一步，所述细齿部的宽度为圆齿轮的三分之一。

进一步，所述第一凹槽座和第二凹槽座内置有弹簧片和滚珠。

有益效果：第一凹槽座和第二凹槽座内置的弹簧片和滚珠以减少岩层对于摆动旋转装置的冲击力。