一种矿用随钻测量系统及方法与流程

本发明涉及矿用系统，尤其涉及一种矿用随钻测量系统及方法。

背景技术：

1、矿用随钻测量是一种在矿井或钻井作业中使用的测量设备，主要用于测量地下矿藏的属性、地质特征、岩层厚度、矿石品位等相关信息4。这种装置通常安装在钻杆近钻头的部位，通过下放到井孔或井筒中进行测量，它可以获取井孔的物理数据，如温度、压力、流速、岩石密度等，并通过传感器和仪器将这些数据转化为可读取的信息。矿用随钻测量装置主要包括测量传感器、数据采集系统和数据分析软件。测量传感器可以根据需求进行选择，如压力传感器、温度传感器、重力传感器、磁传感器等。数据采集系统负责接收传感器的数据，并将其传输到数据分析软件进行处理和解读。矿用随钻测量装置的主要目的是提供井下的地质信息、方位角度信息，方便施工者及时做出决策优化钻井和爆破方案，提高采矿效率，并为矿山规划和开发提供数据支持。

2、目前，矿用随钻测量系统在工作的过程中，由于钻孔的深入，导致矿用随钻测量系统需要承受较高的温度、压力和振动等影响，这会加速仪器的机械磨损，降低系统的稳定性和使用寿命，基于此，提出一种矿用随钻测量系统及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中由于钻孔的深入，导致矿用随钻测量系统需要承受较高的温度、压力和振动等影响，这会加速仪器的机械磨损，降低系统的稳定性和使用寿命的问题，而提出的一种矿用随钻测量系统及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种矿用随钻测量系统，包括测量管和测量套，还包括：固定连接在测量管和测量套之间的活塞筒，所述活塞筒内滑动连接有活塞板，所述活塞板的两侧分别固定连接有缓冲弹簧和缓冲杆，所述缓冲杆远离活塞板的一端固定连接有缓冲套，所述缓冲套固定连接在测量套上，其中，所述缓冲弹簧固定连接在活塞筒内，所述缓冲杆贯穿测量套并与测量套滑动连接；设置在测量管和测量套之间的扇叶。

4、为了对测量管内部流通的介质的流速进行加速，提高介质的冲击力，防止钻头出现堵塞，影响介质对钻头的冷却效率，以及介质的携带切削物能力，优选地，还包括安装在测量套内壁上的电机，所述电机的输出端固定连接有转轴，所述转轴远离电机的一端固定连接有传动齿轮，其中，所述测量管的内部开设有安装槽，所述安装槽内转动连接有加速套筒，所述加速套筒内安装有螺旋片，所述加速套筒的外壁固定连接有齿环，所述齿环与传动齿轮相啮合，所述螺旋片的顶部与加速套筒的内壁顶部固定连接，所述转轴贯穿测量管并与测量管转动连接。

5、为了使得扇叶转动，使得隔板之间的空气流通，保证测量管和测量套之间温度的均匀性，防止热量在探测器和传感器之间存在堆积，影响探测器和传感器的使用寿命，进一步地，还包括固定连接在测量管和测量套之间的固定架，所述固定架上转动连接有传动轴，所述传动轴的顶部固定连接有第二锥齿轮，所述传动轴的底部固定连接有插接杆，所述插接杆上插接有插接管，其中，所述转轴上固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，所述扇叶安装在插接管上。

6、为了调节螺旋片之间的距离，使得介质的冲击力处于变化状态，从而使得介质冲击封堵物的力处于变化状态，使得封堵物能够在处于变化的冲击力的作用下产生抖动，从而便于封堵物的排出，更进一步地，还包括固定连接在测量管内壁上的滑仓，所述滑仓内滑动连接有滑板，所述滑板的底部固定连接有复位弹簧，所述滑板的顶部固定连接有升降杆，所述升降杆的顶部固定连接有调节环，其中，所述复位弹簧固定连接在滑仓的内顶部，所述升降杆贯穿滑仓的顶部并与滑仓滑动连接，所述调节环滑动连接在加速套筒内，所述螺旋片的底部与调节环的顶部转动连接。

7、为了使得扇叶能够上下移动，增加测量管和测量套之间气流的均匀性，有助于消除气流死角，提高测量管和测量套内的气体流动效率，更进一步地，还包括固定连接在活塞筒顶部的排气管，所述排气管的一侧固定连接有第一注气管，所述排气管的另一侧固定连接有第二注气管，所述第二注气管远离排气管的一端固定连接有固定套筒，所述固定套筒内滑动连接有连接盘，其中，所述第一注气管与滑仓相连通。

8、更进一步地，所述连接盘的顶部与插接管的底部转动连接，所述插接管与固定套筒滑动连接，所述固定套筒固定连接在测量管和测量套之间。

9、为了根据测量系统内外温差进行发电，进一步地，还包括安装在测量套内壁上的外半导体电极材料，所述外半导体电极材料远离测量套的一侧固定连接有电极柱，所述电极柱远离外半导体电极材料的一端固定连接有内半导体电极材料，所述内半导体电极材料安装在测量管上。

10、优选地，所述测量管和测量套之间固定连接有隔板，所述测量套的内壁安装有第一探测器、第二探测器、第一传感器和第二传感器，所述第一探测器和第二探测器之间设置有两块隔板，所述第二探测器和第一传感器之间设置有两块隔板，所述第一传感器和第二传感器之间设置有两块隔板，所述第一探测器和第二传感器之间设置有两块隔板。

11、优选地，所述测量管和测量套通过螺纹相连接，所述测量管的顶部固定连接有螺接头，用于连接钻杆，所述测量管的底部开设有螺接槽，用于连接钻头。

12、一种矿用随钻测量系统的使用方法，包括如下步骤：

13、步骤一：将测量系统安装在钻头和钻杆之间；

14、步骤二：通过钻头和钻杆进行钻孔；

15、步骤三：钻孔的过程中，通过测量系统测量地层的电阻率、测量地层的重力加速度、测量地层的地质参数和测量地球磁场的变化；

16、步骤四：将测量的数据发送至孔口防爆计算机，由防爆计算机的测量系统进行运算、处理、分析。

17、与现有技术相比，本发明提供了一种矿用随钻测量系统及方法，具备以下有益效果：

18、1、该矿用随钻测量系统，通过活塞板在活塞筒内的往复滑动，一方面实现了对该测量系统受到的撞击力进行缓冲，降低了测量系统的机械磨损，保证了测量系统的稳定性和使用寿命，另一方面能够改变螺旋片之间的距离，使得介质的流速处于变化状态，从而使得介质对钻头内堵塞物的冲击力处于变化状态，变化状态的冲击力能够对封堵物造成不规则的冲击，从而增加将其冲开的概率，防止钻头的堵塞，影响对介质对测量系统的降温效率，从而降低了测量系统在工作时的温度。

19、2、该矿用随钻测量系统，通过加速套筒带动螺旋片的转动，提高了介质在测量管内部的流通速度，从而增加了介质的冲击力，提高了介质对钻头的冷却效率，以及增加了介质携带切削物的能力，从而提高了钻探的效率。

20、3、该矿用随钻测量系统，通过插接管沿插接杆的上下滑动，以及扇叶的转动，能够确保测量管和测量套内部气体的流通效率，同时由于插接管在插接杆上的上下滑动，使得扇叶产生更均匀的气流分布，有助于消除气流死角，提高测量管和测量套内气体的流动效率，从而保证测量管和测量套内部温度的均匀性，防止热量在探测器和传感器之间存在堆积，影响探测器和传感器的使用寿命。

技术特征：

1.一种矿用随钻测量系统，包括测量管（1）和测量套（2），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种矿用随钻测量系统，其特征在于，还包括安装在测量套（2）内壁上的电机（13），所述电机（13）的输出端固定连接有转轴（14），所述转轴（14）远离电机（13）的一端固定连接有传动齿轮（15），

3.根据权利要求2所述的一种矿用随钻测量系统，其特征在于，还包括固定连接在测量管（1）和测量套（2）之间的固定架（25），所述固定架（25）上转动连接有传动轴（21），所述传动轴（21）的顶部固定连接有第二锥齿轮（20），所述传动轴（21）的底部固定连接有插接杆（22），所述插接杆（22）上插接有插接管（23），

4.根据权利要求3所述的一种矿用随钻测量系统，其特征在于，还包括固定连接在测量管（1）内壁上的滑仓（36），所述滑仓（36）内滑动连接有滑板（37），所述滑板（37）的底部固定连接有复位弹簧（38），所述滑板（37）的顶部固定连接有升降杆（39），所述升降杆（39）的顶部固定连接有调节环（40），

5.根据权利要求4所述的一种矿用随钻测量系统，其特征在于，还包括固定连接在活塞筒（28）顶部的排气管（33），所述排气管（33）的一侧固定连接有第一注气管（34），所述排气管（33）的另一侧固定连接有第二注气管（35），所述第二注气管（35）远离排气管（33）的一端固定连接有固定套筒（26），所述固定套筒（26）内滑动连接有连接盘（27），

6.根据权利要求5所述的一种矿用随钻测量系统，其特征在于，所述连接盘（27）的顶部与插接管（23）的底部转动连接，所述插接管（23）与固定套筒（26）滑动连接，所述固定套筒（26）固定连接在测量管（1）和测量套（2）之间。

7.根据权利要求2所述的一种矿用随钻测量系统，其特征在于，还包括安装在测量套（2）内壁上的外半导体电极材料（5），所述外半导体电极材料（5）远离测量套（2）的一侧固定连接有电极柱（6），所述电极柱（6）远离外半导体电极材料（5）的一端固定连接有内半导体电极材料（7），所述内半导体电极材料（7）安装在测量管（1）上。

8.根据权利要求1所述的一种矿用随钻测量系统，其特征在于，所述测量管（1）和测量套（2）之间固定连接有隔板（8），所述测量套（2）的内壁安装有第一探测器（9）、第二探测器（10）、第一传感器（11）和第二传感器（12），所述第一探测器（9）和第二探测器（10）之间设置有两块隔板（8），所述第二探测器（10）和第一传感器（11）之间设置有两块隔板（8），所述第一传感器（11）和第二传感器（12）之间设置有两块隔板（8），所述第一探测器（9）和第二传感器（12）之间设置有两块隔板（8）。

9.根据权利要求1所述的一种矿用随钻测量系统，其特征在于，所述测量管（1）和测量套（2）通过螺纹相连接，所述测量管（1）的顶部固定连接有螺接头（3），用于连接钻杆，所述测量管（1）的底部开设有螺接槽（4），用于连接钻头。

10.一种矿用随钻测量系统的使用方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种矿用随钻测量系统，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种矿用随钻测量系统及方法，属于矿用系统领域。一种矿用随钻测量系统，包括测量管和测量套，还包括：固定连接在测量管和测量套之间的活塞筒，所述活塞筒内滑动连接有活塞板。本发明通过活塞板在活塞筒内的往复滑动，一方面实现了对该测量系统受到的撞击力进行缓冲，降低了测量系统的机械磨损，保证了测量系统的稳定性和使用寿命，另一方面能够改变螺旋片之间的距离，使得介质的流速处于变化状态，从而使得介质对钻头内堵塞物的冲击力处于变化状态，变化状态的冲击力能够对封堵物造成不规则的冲击，从而增加将其冲开的概率，防止钻头的堵塞，影响对介质对测量系统的降温效率，从而降低了测量系统在工作时的温度。技术研发人员：黄麟森受保护的技术使用者：重庆中瓦智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11