[发明专利]一种竖井掘进机导向控制及调整方法

摘要

本发明公开一种竖井掘进机导向控制及调整方法，包括如下步骤：(1)利用竖井掘进机导向系统中测斜系统中的位移测量系统和姿态测量系统对竖井掘进机钻进方向进行测斜；(2)当位移测量系统测得的竖井掘进机轴线水平位移偏移量大于或等于预定值时，利用位移测量系统测得的竖井掘进机轴线水平位移偏移量以及姿态测量系统测得的竖井掘进机轴线掘进角度偏移量计算出纠偏过程中竖井掘进机各个油缸的位移和纠偏轨迹曲线；(3)根据步骤(2)中求出的纠偏过程中竖井掘进机各个油缸的位移和纠偏轨迹曲线利用竖井掘进机导向系统中的纠偏系统对竖井掘进机钻进方向进行位移纠偏和角度纠偏。

主权项

1.一种竖井掘机进导向控制及调整方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用竖井掘进机(2)导向系统中测斜系统中的位移测量系统和姿态测量系统对竖井掘进机(2)钻进方向进行测斜；(2)当位移测量系统测得的竖井掘进机(2)轴线水平位移偏移量大于或等于预定值时，利用位移测量系统测得的竖井掘进机(2)轴线水平位移偏移量以及姿态测量系统测得的竖井掘进机(2)轴线掘进角度偏移量计算出纠偏过程中竖井掘进机(2)各个油缸的位移和纠偏轨迹曲线；(3)根据步骤(2)中求出的纠偏过程中竖井掘进机(2)各个油缸的位移和纠偏轨迹曲线利用竖井掘进机(2)导向系统中的纠偏系统对竖井掘进机(2)钻进方向进行位移纠偏和角度纠偏,对竖井掘进机(2)钻进方向进行的位移纠偏包括如下三个阶段：(3.1.1)第一阶段：偏斜纠偏阶段，本阶段内偏斜位移持续减小，且减小速率逐段递增，在减小速率最大时进入第二阶段；(3.1.2)第二阶段：反推纠偏阶段，本阶段内偏斜位移持续减小，但减小速率逐段递减，最终回归预定钻进轴线；(3.1.3)第三阶段：扶正阶段，本阶段内将竖井掘进机(2)扶正，沿轴线进行垂直钻进；将第一阶段行程数M1和第二阶段行程数M2之和设为M，M为正奇数，设定位移偏移量沿横轴正向偏移为正，且设定初始角度偏移量为0，则第一阶段中纠偏m个行程时可完成纠偏的角度偏移量θm和未完成纠偏的位移偏移量△xm可由下述公式计算得出：θm＝‑mα0                               (1)式中：H为竖井掘进机(2)单次纠偏行程长度；α0为一个行程的纠偏角度；△x0为纠偏前竖井掘进机(2)钻进轴线的位移偏移量；则第一阶段结束的条件为第二阶段中纠偏k个行程时可完成纠偏的角度偏移量θk和未完成纠偏的位移偏移量△xk可由下述公式计算得出：θk＝α0(k‑M1)                              (3)式中：H为竖井掘进机(2)单次纠偏行程长度；α0为一个行程的纠偏角度；则第二阶段结束的条件为