YHD隨鉆測量系統(tǒng)探管

1、隨鉆測量系統(tǒng)探管1中煤科工集團西安研究院鉆探所目錄1.概述2.工作原理及結構特征3.技術特性4.總體結構5.組裝操作說明與注意事項6.井下操作流程7.故障分析與排除1.概述 1.1 主要用途1.2 隨鉆測量系統(tǒng)原理圖1.3 產(chǎn)品特點1.4 型號說明 1.1 主要用途主要用在煤礦巷道內(nèi)的定向水平鉆孔，與孔口顯示設備配合使用，實時顯示鉆進軌跡數(shù)據(jù)，操作者可根據(jù)顯示數(shù)據(jù)及時調(diào)整鉆孔軌跡方向，從而達到定向鉆進的目的。廣泛應用于地礦、煤炭、石油、水利等行業(yè)的定向鉆進控制。 1.2 隨鉆測量系統(tǒng)原理圖螺桿鉆具和鉆頭下無磁鉆桿送水器上無磁鉆桿鉆桿測量探管監(jiān)視器高壓送水膠管通訊電纜 1.3 產(chǎn)品特點1 測量準

2、確，精度高探管的關鍵部件加速度傳感器采用高精度加速度傳感器，具有線性度高、重復性好等特點，磁傳感器采用傳統(tǒng)磁通門傳感器，保證探管測量準確可靠。2 實時傳送測量數(shù)據(jù)，指導鉆進根據(jù)孔口監(jiān)視器指令，實時傳送測量數(shù)據(jù)給孔口監(jiān)視器，通過孔口監(jiān)視器的顯示指導鉆進。3 通訊距離遠通過調(diào)整傳輸速率、提高傳輸能力、提高優(yōu)化算法等方法，保證信號可靠地長距離傳輸。4 平均功耗小探管不工作時自動進入待機狀態(tài)，降低功耗，從而增加探管在井下的工作時間。5 反復充電，多次使用，工作時間長采用大容量鎳氫電池，可反復充電使用，每充一次電，連續(xù)工作時間約一個半月。 1.4 型號說明 2.工作原理及結構特征 2.1 測量短節(jié)部分

3、2.3 結構特征 2.2 充電電池筒部分 2.1 測量短節(jié)部分 1）測量短節(jié)電氣部分包括三軸加速度傳感器、三軸磁傳感器、數(shù)據(jù)采集與處理部分、微控制器電路、通訊電路、電源電路。2）加速度傳感器測量重力分量。磁傳感器測量磁方位。3）數(shù)據(jù)采集與處理電路將加速度計信號，磁通門信號，溫度傳感器信號，電池電壓信號經(jīng)過A/D轉換電路，傳輸給微控制器，微控制器根據(jù)當前的工作方式以規(guī)定的通訊協(xié)議通過中心通纜式鉆桿傳輸給孔口監(jiān)視器。 2.2 充電電池筒部分 充電電池筒工作原理電池采用鎳氫電池，充分利用了鎳氫電池容量大、放電穩(wěn)定的特點，保證測量短節(jié)可靠穩(wěn)定的工作，增加的限流及反向保護裝置在短路或反向充電狀態(tài)下不會過

4、熱和產(chǎn)生火花。 2.3 結構特征 1）測量短節(jié)和充電電池筒的殼體和支架全部采用無磁銅加工，在沒有磁干擾的前提下，保證在井下使用時至少能夠承受12MPa的壓力和沖刷。2）所有電氣部分均用密封膠密封，在增加可靠性的同時還起到減震的作用。3）固定組件的設計充分保證了井下長時間使用時由于振動過大而造成的松扣現(xiàn)象。4）特殊的減震塊設計保證儀器能夠承受更大的振動。 3 技術特性 3.1 主要性能 3.2 技術指標及認證 3.1 主要性能 1）工作方式：具有待機方式和通訊方式（根據(jù)孔口監(jiān)視器的控制信號自動調(diào)整），在待機方式下消耗電量最小。2）自動節(jié)電功能：當數(shù)據(jù)傳送到一定時間后，自動進入待機工作方式。3）傳

5、送數(shù)據(jù)全面：傳送全部數(shù)據(jù)時除了傾角、方位角、工具面數(shù)據(jù)時，還附帶傳送校驗和、磁場強度、儀器溫度、儀器電池電壓。其中：校驗和是檢測傾角是否正常的，磁場強度是檢測磁傳感器是否正常的，儀器溫度是檢測溫度傳感器是否正常的，電池電壓是判定儀器剩余電量和剩余工作時間的依據(jù)。 3.2 技術指標及認證 認證：防爆類型：Ex ibI本質安全型。防護等級：IP54。 3.2 技術指標及認證 項目測量范圍允許誤差限制條件傾角900.2/方位角03601.5傾角：80工具面向角03601.5傾角：80測量參數(shù)： 3.2 技術指標及認證 電池參數(shù)：項目指標電池種類鎳氫可充電電池充放電次數(shù)大于500次輸出電壓DC12V工

6、作時間大于60天（待機與采集時間之比大于10：1） 3.2 技術指標及認證 工作環(huán)境：項 目指 標工作溫度040抗振動值20Hz，3g，半正弦抗沖擊性能50g，11mS耐水壓12Mpa 4.總體結構 4.1 探管特點 4.2 孔內(nèi)儀器 4.3 地面設備 4.4 安裝工具 4.4 配件 4.1 探管特點 項 目指 標外徑41mm長度1916mm質量小于11.5 KG 固定方式使用固定組件裝在無磁鉆桿中 4.2 孔內(nèi)儀器 充電電池筒測量短節(jié)固定套鎖緊母緊定螺釘 4.3 地面設備 地面充電器地面測試箱 4.4 安裝工具 一字螺絲刀 375（15）活扳手30-32 呆扳手專用工具 支撐架 平頭鑷子 T

7、型扳手 4.4 安裝工具 4.5 配件 O型圈注：O型圈共有兩種規(guī)格，其中 202.65探管通訊端用， 24.33.55探管電池端用。減震塊儀器絲扣油 5.組裝操作說明 5.2 地面測試 5.1 連接測量短節(jié)和充電電池筒 5.3 探管與探管外管的裝配與拆卸 5.4 充電電池筒充電 5.4 注意事項 5.1 連接測量短節(jié)和充電電池筒 先將充電電池筒平放在兩個支撐架上，用平頭鑷子拉出航空插頭（保證彈簧導線自由拉長，無亂圈），插入到測量短節(jié)的航空插座；然后將測量短節(jié)的外螺紋用手旋進充電電池筒中；最后用375（15)的活扳手和3032的開口扳手擰緊。1-鎖緊母 2-彈簧 3-活扳手口 4-呆板手口 5

8、-螺釘 6-通訊螺釘 5.2 地面測試 測量短節(jié)穩(wěn)定不動后，連接孔口監(jiān)視器或者通過地面測試箱連接計算機（通訊螺釘為正極端子，螺釘為負極端子），進行通電測試，數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后（大約20秒），電池電壓應大于11.5V，校驗和應在0.991.01之間。若電池電壓低于11.5V，請更換電池重新測試。若校驗和不在0.991.01范圍內(nèi)，請更換測量短節(jié)。 5.3 探管與探管外管的裝配 一個人將探管（帶固定套）從右側（帶兩個圓弧槽的一側）裝到無磁鉆桿中，推動探管，待固定套到無磁鉆桿的端面處，另一個人從無磁鉆桿的另一端裝上T型扳手（不用擰緊）。繼續(xù)推動探管，另一個人提著T型扳手并適當轉動，保證固定套的兩側圓弧進

9、到無磁鉆桿的圓弧槽中。拆下T型扳手。1-T型扳手 2-探管 3-無磁鉆桿 4-固定套 5.3 探管與探管外管的裝配 將鎖緊母裝到探管的固定端，用專用工具旋動鎖緊母，將探管拉緊。注意：安裝鎖緊母時專用工具的位置見下圖示。此時，可以隨時下井工作。1-專用工具 2-鎖緊母 3-無磁鉆桿 4-探管 5-固定套 5.3 探管與探管外管的拆卸 將無磁鉆桿水平放置在支撐架上，用專用工具防轉筒卡住測量探管固定頭的凹槽，逆時針旋動專用工具拆裝筒，松開鎖緊母；然后退出防轉筒，用拆裝筒將鎖緊母卸開并取出。 1-專用工具防轉筒 2-專用工具拆裝筒 3-鎖緊母 4-無磁鉆桿 5-探管 6-固定套 5.3 探管與探管外管

10、的拆卸 取出儀器：一個人用手頂住探管的通訊端，另一個人將T型扳手擰在充電電池筒的外螺紋，然后向探管通訊端推動T型扳手，將探管推出無磁鉆桿。 5.4 充電電池筒充電 將充電電池筒右側護帽去掉后放在支撐架上，將用平頭鑷子拉出航空插頭（保證彈簧導線自由拉長，無亂圈），插入HK25-14A地面充電器的航空插座內(nèi)，并保證充電電池筒盡量靠近地面充電器，按YHD1-1000T 隨鉆測量探管使用說明書給充電電池筒充放電。探管組裝和拆卸在地面安全場所進行。嚴禁在煤礦井下對充電電池筒充電，充電必須在地面安全場所進行。每次安裝前檢查通訊端和電池連接端的O形圈是否磨損或劃痕，如有損壞，及時更換。每次安裝前在測量短節(jié)外

11、螺紋和兩處O形圈上涂儀器絲扣油。 5.5 注意事項 插拔充電電池筒的航空插頭時要小心操作，安裝前要檢查是否有亂圈，如有亂圈要理順再連接測量短節(jié)。運輸過程中一定要佩戴護帽。充電電池筒與地面充電器連接時：先插航空插頭，再開電源；斷開連接時：先關電源，后拔航空插頭。測量短節(jié)要避免磕碰以免損壞高精度傳感器。從探管外管中拆卸鎖緊母時一定要按要求規(guī)范操作。 5.5 注意事項 地面充電器使用注意：充電：功能顯示區(qū)內(nèi)“標準”指示燈亮，狀態(tài)顯示區(qū)內(nèi)“涓流充電”指示燈亮，LED條狀指示燈顯示當前電池電量，數(shù)碼管顯示當前電池電壓值。大約充電1018小時后，充電完成，LED條狀電量指示燈全亮，狀態(tài)顯示區(qū)內(nèi)“充滿”指示

12、燈亮。放電：當電池筒擱置36個月沒有使用時，使用前需要給電池筒放電。按下面板右側的“放電”按鈕，狀態(tài)顯示區(qū)內(nèi)“放電”指示燈亮，開始標準模式下的放電。大約放電1822個小時后，放電完成，地面充電器自動轉為充電狀態(tài)。大約充電1218小時后，充電完成，LED條狀電量指示燈全亮，狀態(tài)顯示區(qū)內(nèi)“充滿”指示燈亮。激活：當電池筒擱置6個月以上沒有使用時，使用前需要對電池筒進行激活。按下面板右側的“激活”按鈕，功能顯示區(qū)內(nèi)“激活”指示燈亮，狀態(tài)顯示區(qū)內(nèi)“放電”指示燈亮，開始激活模式下的放電。激活的過程為放電充電再放電再充電，直至保證完全激活電池筒電量，激活成功后功能顯示區(qū)變?yōu)椤皹藴省保瑫r狀態(tài)顯示區(qū)內(nèi)“充滿”

13、指示燈亮；若激活不成功，故障顯示“電池失效”。整個過程最長需要5天以上，因此建議用戶不要使用此項功能，應定期（每隔三個月）對電池筒進行一次充放電。 5.5 注意事項 6.下井操作流程1）在井上組裝探管，并進行地面測試，確定探管工作正常，電池筒電壓足夠；2）在井下將探管與探管外管裝配在一起，裝配完成后，要測試通訊是否正常；3）修正工具面：按鉆進要求連接鉆具（通常由里向外依次為鉆頭、螺桿馬達、下無磁鉆桿、探管外管），然后將信號引入孔口監(jiān)視器，啟動軟件并讓探管開始發(fā)送數(shù)據(jù)，轉動鉆具使得螺桿鉆具彎頭方向朝上，先將工具面修正值清零，待顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定后（工具面顯示值跳動不超過0.5），進行修正，此時工具面顯示值應在01，表明修正成功。4）定向鉆進測量數(shù)據(jù)根據(jù)需要調(diào)整工具面向角繼續(xù)鉆進。 7.故障分析與排