4-YHD-1000随钻测量系统 - 孔口监视器

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4. 在使用过程中如果电池电压接近6.0 V说明 电池需要充电,应保存数据,尽快更换电 源以防自动断电造成使用设备数据丢失。
1. 采用这两种设计方法,都要以开孔点为深度坐标 x轴的原点,也就是说第一个设计点的孔深要等于 0。
2. 为了能使深度坐标x轴保持正方向,在输入基本 信息时,要求勘探线方位与开孔方位之间的差值 必须小于±90°(一般要求小于±45°)。
设计完成后需要点击 “保存” 按钮,将设计成
功保存在指定的子目录中。钻孔轨迹设计是可选 的,如果在设计文件中只有基本信息,没有钻孔 轨迹的数据,则在随钻测量过程中不显示其对应 曲线。
• 2. 点击“测量”或“开始读数”按钮后,在探管和通讯线 路正常的情况下,应该在5秒钟内完成测量,如果通讯有 问题,在25秒内屏幕上会弹出“读取数据失败,请检查设 备” 的错误信息,这时请检查通讯线路。
3. 要尽量杜绝直接按电源开关关机的现象, 可直接点击主界面上关机按钮或通过 windows的界面安全关机,直到屏幕上出现 “程序已退出,请关闭电源!”的提示后, 再关闭电源。这一点特别重要,如果在还 没有出现提示时就关闭电源,很容易破坏 操作系统。
如果钻孔钻进的方向和开孔的方位不一致,并且在钻进过 程中方位不断地变化,这时建议选用巷道走向,煤层走向 或特定的磁方位,作为勘探线方位。如图(b)所示。
有时候为了是钻孔轨迹看起来更直观一些,还可以像图 (C)这样选取勘探线方位。
边界参数设计
钻孔参数设计
分支孔是指在一支主孔的某些位置上开出一个或
监测仪组成框图
探管 输入/输出
串行 通信 接口
USB接口
PC/104 工控机 中央监视器 486DX66/8M
鼠标
液晶显示器 FLASH存储器
背光电源
电源单元 (本质安全型)
第二部分:钻孔设计软件 的操作
定向钻进需要控制钻孔钻进到预定目标。在钻孔施 工前,需要全面系统的掌握煤层地质资料,了解煤层走 向,并根据钻探目的、工程要求和施工条件来设计钻孔 的轴线轨迹,并绘制出钻孔轴线轨迹图。这个轨迹图 在钻孔施工中起着重要的指导作用。
YHD1-1000随钻测量系统
孔口监视器组成 及监测软件的应用
YHD1-1000随钻测量系统
YHD1-1000随钻测量系统主要用于近水平定向 钻孔施工过程中的随钻监测,可随钻测量钻孔倾 角、方位角、工具面等主要参数,同时可实现钻 孔参数、轨迹的实时显示,便于施钻人员随时了 解钻孔施工情况,并根据测量结果及时调整钻具 组合方式和钻进工艺参数,使钻孔尽可能的按照 预定方向延伸。钻孔轨迹的测量是定向钻进技术 的关键部分。YHD1-1000随钻测量系统主要适用 于煤矿井下瓦斯抽放钻孔、放水孔、超前勘探孔 等钻孔施工,同时可适用于地面勘探孔,煤层气 开采水平分支井等钻孔施工。
• 文件\导入数据 \导入xls数据 通过导入xls数据功能,可以 将已经在Excel中录入的数据直接导入钻孔设计软件中。
• 文件\导出数据 \导出井下数据 可以将设计文件以xml格式 拷贝到指定的目录下,拷贝到井下仪器中使用。
• 文件\导出数据 \导出xls数据 可以将设计文件以xls 格式拷 贝到指定的目录下,可以用Excel打开,用于制报表或 AutoCAD绘图。
以孔口为坐标原点,X轴正向指向地理正北,Y 轴正向指向地理正东,Z轴正向垂直指向地心。
在此坐标系下,将实测的钻孔方位角按各地的 磁偏角修正为地理方位角,计算的坐标即为相对 地理坐标。如果再将孔口的绝对地理坐标加到钻 孔轨迹上各点的相对地理坐标值上,相对地理坐 标就转变为绝对地理坐标。
2. 相对勘探线坐标系 以孔口为坐标原点,X轴正向指向勘探线方位α
• 对话框中“当前测量深度”为前一次测量时的孔 深。
第四部分:常见故障及注意事项
1.开机后屏幕上出现“初始化失败,请打开正确的数据文 件” 的错误信息提示,这可能是缺省的数据文件被破坏。 监测程序是以前次退出时的显示的数据作为缺省文件,程 序运行时自动打开。但有时候会因操作不当或其他原因, 造成缺省文件丢失,这种情况不会影响程序的正常运行。 处理的方法是选择“确定”按钮,进入主界面后打开以前 备份的文件。所以我们要求经常备份数据文件。或选择 “开新孔”等功能。
编辑菜单功能
设置菜单功能
• 菜单上的 设置 功能介绍:
• 设置\钻孔标高 通过这项功能可以将设置钻孔标 高调整到顶底板标高之间的设定位置。
• 设置\图形缩放 通过这项功能可以将设计的钻孔 轨迹在孔深方向拉展开,在利用图形区的左移 、 右移功能按钮细致的查看设计曲线。通过上下箭 头可以调整拉展的范围,选中选择框时,该项选 择有效,否则显示全部曲线。
设置勘探线实际上就是为钻孔轨迹成图提供的
一个坐标系,勘探线的设计一般是由技术人员通 过现场实地踏勘、或查看矿区地质图后,依据钻 孔的类型、井下地形条件或巷道走向来确定。
如果钻孔钻进的方向和开孔的方位一致,一般称 为直孔,可以取开孔方位θ等于勘探线方位α,这 时钻孔钻进的方向就是勘探线方位,也就是X轴。 如图(a)所示。
第三部分:监视器使用及操作
一.准备工作
每台仪器在下井工作前,首先要在地面上对孔口监视器 和随钻测量探管进行连接调试,测量系统工作正常后方可 下井作业。
• 调试时首先按下图方式连接系统,然后打开电源开关, 检查电池电量指示是否正常,电量充足时电量显示应大于 7.8V。若电源指示正常,进入监测程序主界面。点击“探 管检测”按扭,进入探管检测功能,这时转动探管,检查 仪器与探管的通讯是否正常。如通讯正常,方可下井并进
文件菜单功能
基本信息
设计参数
原始数据
开新孔操作
随钻测量系统主界面
测量功能
• “测量”是随钻测量系统的主要功能。主界面上的数据列表、图形区、 工具面向表盘都主要是为测量功能服务的。
• 数据列表区显示有当前测点的序号、主/分孔、探测深度、倾角、方 位角、下行轨、上下偏差、左右偏差、工具面等信息。表盘显示当前 测点的工具面向角度数。图形区可以显示该钻孔的三视图以及钻孔设 计的轨迹图。
行测量。
通讯电缆
测量探管
电源电缆
孔口监视器
孔口监视器 电源
二.仪器操作
仪器操作主界面顶端为功能按钮区,通过这些功能按钮 的切换,可以完成系统的各种设定功能。
为表述钻孔轨迹在地下空间的形态,必须根据钻孔轨迹
上各个测点的测斜数据绘制钻孔轨迹图。一般是把钻孔轨 迹分别投影在垂直平面和水平平面上。在垂直平面上绘制 钻孔立面投影,立面投影反映空间钻孔每点倾角的变化, 也就是钻孔轨迹相对孔口坐标的上下偏差,规定为上正下 负;在水平平面上绘制钻孔水平投影,水平投影反映空间 钻孔每点方位角的变化,也就是钻孔轨迹相对勘探线的左 右偏差,规定为右正左负。主界面的下方为图形区。通过 点击主界面下端的图形显示按钮,可以实现各种不同的图 形显示功能。
设计完成的钻孔参数可以导入随钻测量系统的井 下部分—孔口监视器,便于和实际测量数据进行对比 分析,为井下施工人员提供准确的施工依据。钻孔设 计分为基本参数设计和钻孔轨迹设计。
基本参数输入界面
勘探线的定义
钻探中常用坐标系主要有:相对地理坐标系和相对 勘探线坐标系。系统中采用相对勘探线坐标系。 1. 相对地理坐标系
边界参数设计模板
钻孔参数设计模板
文件菜单功能
• 菜单上的 文件 功能介绍:
• 文件\新建 可以开始一个新的设计文件; • 文件\导入数据 \导入xml数据 可以查看、修改以前的设计
文件。注意的是:文件\导入数据 打开的文件只能查看, 不能编辑,只有通过使用菜单中的“编辑”功能,才能对 设计文件进行修改、删除等操作;
多个分支孔。钻孔参数设计中可以有分支孔的设 计,在设计分支孔时,点击“开分支孔”按钮, 弹出一个对话框,对话框中需要填写分支孔名称, 并选择分支孔的开始位置,也称父支名称。设计 分支孔时一定要注意,分支孔的起点,必须在父 支上。
这两种设计方式可以通过菜单中“文件/新建” 功能选择。设计时要注意以下两点:
仪器性能
工作环境条件 a. 环境温度为0℃~ 40℃; b. 相对湿度不超过 95%(25℃); c. 大气压为80kPa~ 106kPa; d. 允许在甲烷和煤尘, 但无破坏绝缘的腐蚀 性气体的场合中使用; e. 在无剧烈振动和冲 击的地方使用。
工作时间 孔口监视器电源在充 足电后,连续工作时 间不小于8 小时。
随钻测量系统主界面
主界面的数据列表区显示了随钻测量中的一些重要数据, 这些参数的名称如下: • 孔深 --- 钻孔轨迹上某点的孔深是孔口到该点的钻孔轴线 长度,也就是探管钻进的长度,单位为米; • 钻孔标签 --- 每个钻孔或分支孔的名字,对每一钻孔,各 分支的名字必须是唯一的。 • 倾角 --- 测量倾角,单位为度; • 方位角 --- 测量磁方位角,单位为度; • 方位差 --- 磁方位与勘探线方位的偏差,用来计算钻孔的 空间轨迹,单位为度; • 工具面 --- 相对孔口的工具面位置,单位为度; • 深度坐标 --- 钻孔的空间轨迹投影到X轴(勘探线)上的坐 标值,也称水平位移,单位为米; • +上/-下 --- 钻孔轨迹相对开孔水平面的上下偏差,也称钻 孔垂深,单位为米 • +右/-左 --- 钻孔轨迹相对勘探线方位的左右偏差,单位为 米
测量系统由孔口监视器、随钻测量探管、通缆
式钻杆、通缆式送水器等组成,在采用孔底马达 钻进过程中,将随钻测量探管连接在孔底马达后 面,在钻进过程中,随钻测量探管采集钻孔倾角、 方位角、工具面向角等数据通过通缆式钻杆和通 缆式送水器传送到孔口监视器,通过系统软件的 分析处理,在孔口监视器上显示钻孔参数和钻孔 轨迹等信息,通过监测软件可实现系统分析、数 据处理和存储、通讯等功能。
常用名称:
• 孔深: 钻孔轨迹上某点的孔深是孔口到该点的钻 孔轴线长度,也就是探管钻进的长度。
• 坐标深度(X轴):它是钻孔轴线轨迹上的测量点 向水平面投影后再向X轴投影所得到的长度,也称 为水平位移。
• 左右偏差(Y轴):它是钻孔轴线轨迹上的测量点 向水平面投影后再向Y轴投影所得到的长度。
• 上下偏差(Z轴):也称为钻孔垂深,它是钻孔轴 线轨迹上的测量点相对于开孔点(孔口)的垂直 深度。
第一部分:系统组成
孔口监视器是整个测量系统的人机交互界面,
通过监视器可以实现与探管之间的信息交换,控 制探管工作状态,接收探管的测量结果,并且将 测量结果以数据表格和图形的方式表示出来,指 导钻孔尽可能的按照设计轨迹延伸。同时也会将 每次测量的结果以文件的形式记录下来,通过优 盘拷贝到地面的其他计算机上以供技术人员参考 或形成生产报告。
重新测量功能

如果测量操作中因人为因素或仪器故障出现
造成测量结果错误,前次测量数据是不能删除的,
这时可以使用重新测量功能,测量结果完全覆盖
前一次的测量结果。
调整工具面功能
探管检测功能
开分支孔功能
测量间隔设置
• 测量间隔是每次测量时比前一次测量时的孔深 增量,缺省值为6米。测量深度间隔可以调整,调 整的步长为一根钻杆的长度。钻杆长度在对话框 中可以设置。
• 按下 测量 按钮后,监测仪向探管发出信号,探管开始工作,屏幕 上出现“正在测量中。。。”的提示语句,从开始测量到传回数据的 时间不大于25s。测量完成后,测量的数据加入到数据列表中,图形 区也绘制出该点的轨迹。图形孔深坐标随着探测深度的增加而增加。
• 图形区的下方是图形显示切换按钮,提供按钮的切换,可以显示钻 孔轨迹图的上下偏差、左右偏差等反应钻孔空间形态的图形。图形按 钮还有顶底板显示切换、设计轨迹显示切换、分支显示切换、图形网 格显示切换来自百度文库测量点显示切换等功能。
(磁方位),Y轴顺时针旋转90° ,Z轴正向垂 直指向地心。
在此坐标系下,将实测的钻孔方位角减去勘探 线方位α,计算的坐标即为相对勘探线坐标。计 算出来的偏差(上下偏差和左右偏差)也就是 相对勘探线平面的偏差。
系统中采用相对勘探线坐标系,我们规定Z轴 负向垂直指向地心。这个坐标系可以用左手螺 旋来表示,伸开左手,大拇指和其余四指垂直, 且在同一平面内,四指指向勘探线方位(X轴), 把四指顺时针旋转90°,指的方向就是钻孔轨 迹的左右偏差(Y轴)。大拇指所指的是钻孔轨 迹上下偏差(Z轴),也就是钻孔垂深。
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