[发明专利]钻机开孔定位用多功能激光量角器及钻孔方位角测量方法

说明书

本发明公开了一种钻机开孔定位用多功能激光量角器，包括：壳体，壳体呈半圆形；设置在壳体上的刻度盘；设置在壳体上的第一一字线激光灯，第一一字线激光灯发出的光线与刻度盘上0°刻度线的方向平行；指针，指针上固定设置第二一字线激光灯，第二一字线激光灯发出的光线与指针指示方向平行；设置在壳体上的脉冲式激光测距灯。本发明的多功能激光量角器制造成本低、结构简单、操作方便、误差小，可有效避免大型铁器、风流等对测量结果的影响。

技术领域

本发明涉及地下矿山工程钻孔施工技术领域，尤其涉及一种钻机开孔定位用多功能激光量角器及钻孔方位角测量方法。

背景技术

使用顶、底板穿层钻孔抽采瓦斯是煤矿井下瓦斯治理的常用方法，钻孔的设计施工需要首先明确钻孔的方位角、仰角、钻孔间距、钻场间距等定位参数。目前，现场一般采用地质罗盘(机械式或数字式)、坡度规、电子陀螺仪、经纬仪等方法对钻孔方位角、仰角进行测量。地质罗盘(机械式或数字式)、电子陀螺仪等方法均利用地磁场来确定方位；经纬仪多采用人工放线的方法来确定方位。

在煤矿井下施行开孔作业时，由于大型铁器比较多，易对地磁场产生影响，利用地质罗盘(机械式或数字式)、电子陀螺仪等测量方法，会使得测量方位具有较大的误差，不满足工程的需要；利用经纬仪人工放线的方法，操作复杂，且需要专人操作，测量仪器体积大，携带不方便；坡度规仅能用于定位钻孔仰角，且其吊绳易受风流影响，误差较大。

发明内容

针对上述现有钻进开孔定位中存在的操作复杂、易受磁场影响导致误差大的技术问题，本发明提出了一种钻机开孔定位用多功能激光量角器。

根据本发明的钻机开孔定位用多功能激光量角器，包括：

壳体，所述壳体呈半圆形；

设置在所述壳体上的刻度盘；

设置在所述壳体上的第一一字线激光灯，所述第一一字线激光灯发出的光线与所述刻度盘上0°刻度线的方向平行；

指针，所述指针上固定设置第二一字线激光灯，所述第二一字线激光灯发出的光线与所述指针指示方向平行；

设置在所述壳体上的脉冲式激光测距灯。

在一些实施例中，所述指针的一端与销轴活动连接，所述指针的另一端在所述刻度盘上转动以指示不同的示数。

在一些实施例中，所述销轴固定设置在所述刻度盘所在圆的圆心处。

在一些实施例中，还包括水准器，所述水准器设置在所述壳体上，所述水准器用于调节所述多功能激光量角器，使其所在的平面水平。

在一些实施例中，还包括数字显示屏，所述数字显示屏用于显示所述指针的示数以及所述脉冲式激光测距灯的示数。

在一些实施例中，所述壳体具有圆弧部分、平直部分以及由所述圆弧部分和所述平直部分组成的容置空间。

在一些实施例中，在所述壳体的所述平直部分设置铝合金包边。

在一些实施例中，所述刻度盘设置在所述壳体的所述圆弧部分。

根据本发明的测量钻孔方位角的方法，在测量钻孔的方位角时，包括以下步骤：

(1)计算夹角：根据设计钻孔的方位角和巷道的方位角，计算出钻孔跟巷道的夹角ɑ，此夹角ɑ即为钻孔与钢轨的夹角；

(2)安装钻杆：将履带钻机开至施工区域，粗略调整钻杆的空间角度；

(3)仪器调平：将量角器底部贴到钻杆尾端横截面处，调解水准器使仪器水平；

(4)读数：打开第一一字线激光灯和第二一字线激光灯，调节指针使第二一字线激光灯发出的光线与巷道中的钢轨平行，此时指针显示的示数即为当前钻杆与巷道的夹角ɑ1；