[发明专利]煤矿用钻孔角度测量系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿井测量技术，尤其涉及一种煤矿用钻孔角度测量系统及方法。

背景技术

目前煤矿井下的瓦斯治理已成为煤矿瓦斯灾害预防中的一个重要课题，瓦斯治理最有效的手段是瓦斯抽放，瓦斯抽放通常是通过在矿井的巷道中打钻实现的，由于钻孔的开孔精度直接影响钻孔的成孔质量，直接影响瓦斯治理的效果。

现有技术中，矿井打钻角度测量都采用平移巷道中线法,在通过平移巷道中线法进行打钻角度测量之前，需要悬挂至少两条垂线，需要4个技术人员配合操作实现巷道中线的平移，操作时间长。而且，矿井中的环境对角度测量也有很大的影响，特别是风会吹动悬挂的线绳以及人为因素，造成了很大的测量误差，最终造成实际施工的瓦斯抽放钻孔与设计相差大，给煤矿瓦斯治理带来隐患。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种煤矿用钻孔角度测量系统及方法，以提高煤矿用钻孔角度测量的准确性，提高了钻孔施工质量，提高瓦斯治理效果。

本发明提供一种煤矿用钻孔角度测量系统，包括：

用于产生相互垂直的第一激光平面和第二激光平面的激光基准线发射装置，所述第一激光平面与巷道内壁的交线和巷道中线重合，所述第二激光平面与待测量的钻杆相交；

用于根据所述第二激光平面对所述钻杆的角度进行测量的数字角度测量仪，所述数字角度测量仪设置在所述钻杆上与所述第二激光平面的相交处。

如上所述的煤矿用钻孔角度测量系统，所述激光基准线发射装置包括：

用于产生相互垂直的所述第一激光平面和所述第二激光平面的激光发射器；

用于进行水平检测的第一水平检测器。

如上所述的煤矿用钻孔角度测量系统，所述数字角度测量仪包括：

用于进行水平检测的第二水平检测器；

用于在所述第二水平检测到水平时，测量所述钻杆的倾角的倾角测量器；

用于第二水平检测到水平时，根据检测到的所述第二激光平面的位置，测量所述钻杆的方位角的方位角测量器；

用于显示所述倾角和方位角的显示器，所述显示器分别与所述倾角测量器和所述方位角测量器相连。

如上所述的煤矿用钻孔角度测量系统，其中，

所述数字角度测量仪还包括：

用于发送红外控制信号的红外发射器；

所述激光基准线发射装置还包括：

用于接收所述红外控制信号的红外接收器；

用于根据所述红外控制信号控制所述激光发射器产生所述第一激光平面和所述第二激光平面的控制器，所述控制器分别与所述红外接收器和所述激光发射器相连。

如上所述的煤矿用钻孔角度测量系统，所述激光基准线发射装置还包括：

用于为所述激光发射器、所述红外接收器和所述控制器提供工作电源的第一电源模块，所述第一电源模块分别与所述激光发射器、所述红外接收器和所述控制器相连。

如上所述的煤矿用钻孔角度测量系统，所述数字角度测量仪还包括：

用于为所述倾角测量器、所述方位角测量器、所述显示器和所述红外发射器提供工作电源的第二电源模块，所述第二电源模块分别与所述倾角测量器、所述方位角测量器、所述显示器和所述红外发射器相连。

如上所述的煤矿用钻孔角度测量系统，还包括：

第一支架，设置在巷道锚杆上；

万向夹转盘，设置在所述第一支架上；

第二支架，设置在所述万向夹转盘上；

万向支架，设置在所述第二支架上，所述激光基准线发射装置设置在所述万向支架上。

本发明提供一种煤矿用钻孔角度测量方法，包括：

激光基准线发射装置产生相互垂直的第一激光平面和第二激光平面，其中，所述第一激光平面与巷道内壁的交线和巷道中线重合，所述第二激光平面与待测量的钻杆相交；

数字角度测量仪根据所述第二激光平面对所述钻杆的角度进行测量。

如上所述的煤矿用钻孔角度测量方法，所述数字角度测量仪根据所述第二激光平面对所述钻杆的角度进行测量，包括：

所述数字角度测量仪进行水平检测，检测到一水平面；

所述数字角度测量仪根据所述水平面对所述钻杆的倾角进行测量；

所述数字角度测量仪根据所述第二激光平面和所述水平面对所述钻杆的方位角进行测量。