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[发明专利]导向系统及基于导向系统的全液压三臂凿岩台车和施工定位方法-CN201811300281.7在审
发明人：姚晓坡;于鹏;康家安;王洋;王占辉;梁世平;付大裕;张玉香;刘振;赵晓峰 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2018-11-02 - 公布日： 2019-03-22 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种用于凿岩台车钻进施工的导向系统及基于导向系统的全液压三臂凿岩台车和施工定位方法，该导向系统包含数据采集模块，数据处理模块，激光发射器，及车载电脑，其中，数据采集模块包含本发明通过导向系统使传统的液压台车具备电脑导向功能，同时能够兼顾液压台车的操作便利的特点；同时，车载电脑显示屏显示钻头空间位置和角度，辅助操作手定位钻孔位置，记录凿岩台车钻进过程中的各项数据参数，便于对各项参数进行汇总分析，对钻进过程中的地质情况进行分析预判；能够更加快速的实现台车整体定位，钻进效率被进一步提高，具有较强的推广应用价值。
导向系统钻进三臂凿岩台车数据采集模块车载电脑液压台车凿岩台车全液压施工数据处理模块激光发射器角度传感器流量传感器显示屏显示压力传感器操作便利导向功能辅助操作汇总分析空间位置数据参数隧道施工钻孔位置传统的倾角仪钻头台车预判地质记录电脑分析

[发明专利]一种卡钻风险评估及钻进参数调节控制方法-CN202211144131.8在审
发明人：陈航;肖玉清;辛德忠;万军;刘小华;唐敏;张波;吕晋军;万圆;马振纲;张始斋;王兴;褚立虎;杨燕鸽;张世涛 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G05B13/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种卡钻风险评估及钻进参数调节控制方法，属于煤矿自动化/电控钻机领域。，根据驱动纵波求解纵波因子，根据旋转驱动力求解旋转驱动因子，根据推进速度求解推进速度因子；S4、判断四个因子是否全部小于等于1；根据判断结果选择执行降低推进速度或停机报警，或者选择执行保持现有推进速度钻进或者提高推进速度本发明能够降低工况变化或某一参数异常突变对判断准确性的影响，能够避免因防卡钻而降低钻进效率，使钻机始终保持工况允许的较高钻进效率，且调节准确性较高。
一种风险评估钻进参数调节控制方法

[发明专利]岩体能量随钻原位测定与控制设计方法-CN202310671771.2有效
发明人：王琦;蔡松林;江贝;高红科;章冲 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及岩土工程勘察技术领域，特别涉及岩体能量随钻原位测定与控制设计方法，包括通过开展岩体钻进测试试验，对岩体进行旋切耗能分析，综合岩体的随钻参数钻进速度V、钻头转速N、钻进扭矩M、钻进压力F，建立基于随钻参数的岩体切削能量密度计算公式
体能量随钻原位测定控制设计方法

[发明专利]煤炭工程孔定向钻进方法-CN200910242204.5无效
发明人：韩圣铭;周兴旺;刘敏;郑军;左永江;王胜利;徐润;赵宏伟;王铁群 -专利权人：北京中煤矿山工程有限公司
申请日： 2009-12-10 - 公布日： 2011-06-15 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：一种煤炭工程孔定向钻进方法。主要解决现有的定向钻进方法钻孔精度低、工序复杂的问题。其特征在于包括以下步骤：一、设计钻孔轨迹：根据工程钻孔要求，设计钻孔轨迹、钻进参数；二、确定工程所需的专用设备、机具及仪器，根据钻孔各阶段的需要对钻进设备进行组合；三、按步骤一中设计的轨迹及参数进行施工
煤炭工程定向钻进方法

[实用新型]导向系统及基于导向系统的全液压三臂凿岩台车-CN201821799916.8有效
发明人：姚晓坡;于鹏;康家安;王洋;王占辉;梁世平;付大裕;张玉香;刘振;赵晓峰 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司;中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司
申请日： 2018-11-02 - 公布日： 2019-08-02 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种用于凿岩台车钻进施工的导向系统及基于导向系统的全液压三臂凿岩台车，该导向系统包含数据采集模块，数据处理模块，激光发射器，及车载电脑，其中，数据采集模块包含：角度传感器本实用新型通过导向系统使传统的液压台车具备电脑导向功能，同时能够兼顾液压台车的操作便利的特点；同时，车载电脑显示屏显示钻头空间位置和角度，辅助操作手定位钻孔位置，记录凿岩台车钻进过程中的各项数据参数，便于对各项参数进行汇总分析，对钻进过程中的地质情况进行分析预判；能够更加快速的实现台车整体定位，钻进效率被进一步提高，具有较强的推广应用价值。
导向系统钻进三臂凿岩台车数据采集模块本实用新型车载电脑液压台车凿岩台车全液压数据处理模块激光发射器角度传感器流量传感器显示屏显示压力传感器操作便利导向功能辅助操作汇总分析空间位置数据参数隧道施工钻孔位置传统的倾角仪钻头台车预判地质记录施工电脑分析

[发明专利]一种煤矿井下定向千米钻机轨迹跟踪算法-CN202210788616.4在审
发明人：刘宗伟;雷侃;宋建成;田幕琴;雷志鹏;耿蒲龙 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：具体内容为根据井底钻具当前姿态角参数、钻进液流量和钻杆所受摩擦力矩等建立轨迹预测模型，并根据所述预测模型利用模型预测控制技术跟踪设计轨迹，使后续实钻轨迹尽可能贴近设计轨迹。发明的方法据实有效，可有效减少工人凭经验操作带来的误差，增大钻进曲率半径，降低钻进摩擦力，使实钻轨迹更加贴近设计轨迹，提高钻进效率，具有实用价值。
一种煤矿井下定向千米钻机轨迹跟踪算法

[发明专利]一种钻具工艺规程参数调节试验装置控制器及控制方法-CN201510849282.7有效
发明人：丁希仑;张武翔;孙立臣;刘恩均;张涛;刘舒婷;徐坤;史纪军 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2015-11-27 - 公布日： 2018-05-25 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明公开一种钻具工艺规程参数调节试验装置控制器及控制方法。通过控制器可实现对钻具钻进过程、钻环境的温度以及钻进环境的真空度进行控制。上述控制器的控制方法为：首先进给电机低速进给，根据力反馈判断钻具是否与钻进对象接触；随后钻具与钻进对象接触，进给电机保持低速进给，回转电机启动低速回转；在钻进的过程中随时调整钻进的速度等级，进给电机根据力反馈速度等级逐渐由高速向低速转变；且在碰到恶劣工况，启动冲击电机，使用回转‑冲击钻进。本发明的优点为：可控制进行不同组合的试验，极大方便实验装置调试，能够保证钻具很好的钻进效果。
钻进钻具控制器进给电机参数调节工艺规程控制中心试验装置可控制力反馈回转进给冲击钻进独立运行恶劣工况回转电机启动冲击实验装置通讯接口电机调试试验通信保证

[发明专利]一种煤矿用定向钻机的发动机转速控制方法-CN202210845655.3有效
发明人：邵安芬;吴方光 -专利权人：山东九商工程机械有限公司
申请日： 2022-07-19 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：本发明涉及煤矿层钻进技术领域，具体涉及一种煤矿用定向钻机的发动机转速控制方法。该方法在钻机钻进过程中实时获取钻头位置并与预设的钻机三维工作路径进行对比，确定钻进轨迹偏移程度，并实时拍摄钻进过程中钻头图像与未钻进作业的钻头图像作差得到帧差图像，以所有帧差图像确定钻头振动范围后确定钻头振动的不规则性，以及，实时拍摄钻进作业对象表面图像确定钻进产生的掉落物数量以确定钻机工作效率，以所得钻进轨迹偏移程度、钻头振动的不规则性、钻机工作效率对发动机当前转速进行评价，并以所得三种参数进行转速修正。
一种煤矿定向钻机发动机转速控制方法

[发明专利]一种利用随钻监测技术非取芯快速测试岩体块度指数的方法-CN201811083588.6有效
发明人：张中俭;董方政;王海;张明欣;张彬 -专利权人：中国地质大学（北京）;山西省交通规划勘察设计院有限公司
申请日： 2018-09-17 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： E21B45/00 文献下载
摘要：本发明提供一种利用随钻监测技术测试岩体块度指数的方法，该方法包括：1.在钻机上安装各种测量设备；2.在试验场开展钻进实验，获得不同岩体完整性的岩体中各钻进参数之间的对应关系；3.取芯并计算岩芯的岩体块度指数；4.确定钻进过程中各段纯钻进程和辅助进程；5.计算纯钻进程中任意深度的钻进速度；6.建立岩体块度指数与钻进速度间的函数关系；7.在测试区开展随钻测试，利用上述函数关系快速获取不同钻进深度下的岩芯岩体块度指数本发明通过研究钻头进尺速度、钻杆转动速度、钻机液压油压力水平和岩芯岩体块度指数的定量关系，可以实现在钻进过程中快速准确地获取岩芯岩体块度指数的目的。与传统测量方式相比，该法简单易行。
一种利用监测技术非取芯快速测试岩体块度指数方法

[发明专利]一种基于模糊推理的多时间尺度钻进过程事故预警方法-CN202211234422.6在审
发明人：李旺年;李泉新;凡东;许超;李旭涛;姜磊;朱钱祥;罗鹏平 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2022-10-10 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模糊推理的多时间尺度的孔内事故预警方法，包括：S1：扭矩和起拔压力作为判断卡钻的输入参数，钻速作为判断断钻的输入参数，钻速和机械比能作为判断钻头失效的输入参数；S2：按时间尺度进行钻进参数特征提取起拔压力按短时间尺度提取特征，机械比能按长时间尺度提取特征，钻速分别按短时间尺度和长时间尺度提取特征；得到模糊论域与隶属度函数并构建模糊推理预警模型；S3：随机输入样本点到已构建好的模糊推理预警模型中，判断当前孔内工况为正常钻进本发明可以针对不同孔内事故给出事故发生概率，并根据不同的预警程度给出相应的处理策略，从而提高钻探施工安全与钻进效率。
一种基于模糊推理多时尺度钻进过程事故预警方法

[发明专利]应用于钻机的地质状况实时反映与超前探测系统及方法-CN201510159253.8有效
发明人：王琦;李术才;高松;江贝;高红科 -专利权人：山东大学
申请日： 2015-04-03 - 公布日： 2017-12-08 - 主分类号： G01V11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于钻机的地质状况实时反映与超前探测系统及方法，包括钻机；高精度岩层钻孔探查仪，具有在钻进过程中收集岩石物理力学性质参数的传感器；钻机钻进参数实时分析系统；钻孔雷达，包括用以探测钻头所在位置周围一定范围内围岩岩石参数和水层等不良地质体的电磁波信号的发射天线和接收天线利用地质状况实时反映与超前探测系统，不仅可以利用钻进参数实时分析系统精确测定所钻孔径范围内岩层的类别和物理力学性质，并且可以利用钻孔雷达预测钻头所在位置周围一定范围内的围岩状况并以岩层展布图形式呈现出来
应用于钻机地质状况实时反映超前探测系统方法

[发明专利]一种钻井过程仿真方法以及系统-CN201811455490.9有效
发明人：段继男;徐术国;付宣;何江;李昌盛;张好林 -专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
申请日： 2018-11-30 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：方法包括：获取仿真目标的起止井深范围内的每个井深节点的输入参数；根据所述输入参数进行仿真计算，获取每个井深节点对应的仿真结果；根据所述仿真结果确定每个井深节点的钻进速度，根据所述钻进速度确定所述输入参数以及所述仿真结果在两个相邻井深节点间的插值数量；基于所述插值数量计算所述两个相邻井深节点间对应的输入参数以及仿真结果的插值数据，将所述插值数据作为所述两个相邻井深节点之间的钻井连续仿真过程。根据本发明的方法及系统，可以对井下钻进过程进行仿真，从而在计算机上就发现钻井过程中井下可能出现的情况，进而对设计方案或者施工方案进行有针对性的调整。
一种钻井过程仿真方法以及系统

[发明专利]一种多因素冲击破岩室内测试装置、系统及方法-CN202110746022.2在审
发明人：李丹丹;陈军海;王怡;孙连环 -专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
申请日： 2021-07-01 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G01N3/32 文献下载
摘要：其包括围压模拟部件与孔压模拟部件，所述围压模拟部件连通所述测试腔以输入围压流体介质，所述孔压模拟部件能够连通岩石样品内部的孔隙以输入孔压流体介质；温度模拟部件，用于调节所述测试腔内部的温度，以模拟实际的地层温度；冲击钻进部件基于本发明的技术方案，充分模拟冲击钻井过程中的钻进参数、冲击参数及地层环境参数，既模拟真实井下地层环境，又模拟井下钻头真实冲击钻进的工作状态，实现多因素条件下的室内冲击破岩测试。
一种因素击破室内测试装置系统方法

[发明专利]瓦斯地质孔口随钻探测物理模拟装置-CN202311027340.9在审
发明人：邹云龙;文光才;蔡果良;隆清明;代元杰;邓敢博;孙锐;钟川;黄雨;彭涛;周鹏;王光锦;姚斌;张雨晴 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-08-15 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了瓦斯地质孔口随钻探测物理模拟装置，包括煤体模拟装置、充气吸附装置、钻进装置和孔口参数测量装置；充气吸附装置通过充气管路与煤体模拟装置连接；钻进装置通过推进钻机连接气渣分离装置，气渣分离装置与所述煤体模拟装置连接；钻进装置通过推进钻机使其在导轨上运动，模拟对煤体进行施工钻孔；气渣分离装置用于将钻孔涌出的钻屑量和解吸气体分离；气渣分离装置通过抽气管路连接真空泵；孔口参数测量装置包括设置在抽气管路上的气体传感器和管道综合参数测定仪
瓦斯地质孔口钻探物理模拟装置

[发明专利]一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法-CN201410344069.6有效
发明人：王永龙;孙玉宁;宋维宾;王振锋;韦纯福 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2014-07-21 - 公布日： 2017-08-15 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法，包括以下步骤根据施工地点煤层厚度、煤层倾角、煤体强度、瓦斯含量、瓦斯压力、煤层渗透率参数，设计欲施工主钻孔、多分支钻孔技术参数；依据钻孔设计参数，安装定向钻进系统，实施钻孔；每间隔5～15米沿煤层垂直方向向顶底板施工钻孔，记录主钻孔距离顶底板的距离；每间隔10～40米，沿煤层层位向两侧施工分支孔，分支孔达到设计深度后，退钻进行高压割缝，退到主钻孔位置，继续进行钻进
一种煤层分支定向钻孔割缝增透方法