一种具有压力检测报警功能的地质探测用扩孔装置

1.本实用新型涉及地质探测相关技术领域，具体为一种具有压力检测报警功能的地质探测用扩孔装置。


背景技术：

2.地质钻探是人类进行地下探测的重要手段，广泛应用于地质探索工程中，为人类获取能源资源发挥了重要作用，地质钻孔影响着人类生活的方方面面，例如，修建公路、铁路、桥梁过程中实施的勘探钻孔，是为了查明道路、桥梁沿线的地质条件，为后续设计方案提供依据，固体矿产勘查过程中实施的钻孔，是为探获埋藏在地下众多的矿产资源，并获取第一手实物地质资料，即从钻孔中取出岩心、矿心、岩屑等实物样品，作为地球物理测井的通道，获取岩矿层各种地球物理信息，作为人工观测的通道，监测地下水层水文地质情况和动态变化，有的钻孔也可探采结合，开采石油、天然气、地热、地下水等。
3.但是底下岩层性质复杂，在钻探扩孔中容易导致岩石应力发生改变，如不及时监测钻孔内的压力状况，容易发生岩爆或者孔壁塌陷等事故，导致钻杆和钻头卡紧在地下，也会影响地质考察的进度，所以对于钻孔孔洞内压力的实时监测就显得尤为重要，但是现有的钻探扩孔设备，如专利号为cn201810172412.1的地质扩孔器，缺乏对钻孔孔洞内各处压力的实时监测能力，所以我们提出了一种具有压力检测报警功能的地质探测用扩孔装置，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种具有压力检测报警功能的地质探测用扩孔装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上的钻探扩孔设备无法实时监测钻孔孔洞内压力的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有压力检测报警功能的地质探测用扩孔装置，包括底座，所述底座上树立有升降架，所述升降架前侧开有竖直的燕尾升降槽，所述燕尾升降槽内贯穿有丝杆，所述丝杆下端通过斜齿轮连接有升降电机，所述燕尾升降槽内通过燕尾滑块活动连接有升降座，所述升降座上安装有扩孔电机，所述扩孔电机螺纹连接有钻杆，所述钻杆下端螺纹连接有扩孔钻头，所述钻杆上设置有压力检测机构，所述压力检测机构内设置有压力传感器，所述压力传感器经传输线电性连接有升降座内的信号处理器，所述信号处理器电性连接到升降座上方的警报灯。
6.优选的，所述钻杆分为多段，每段钻杆通过连接螺纹18连接，且钻杆的长度短于升降架可升降的高度。
7.优选的，每段所述钻杆上都设置有压力检测机构，所有压力检测机构等间距排列，且所有压力检测机构均通过可插拔的传输线与信号处理器电性连接。
8.优选的，所述压力检测机构包括安装盘，所述安装盘内设置有压力杆，所述压力杆一端固定连接有承压板，所述压力杆中段设置有弹簧，所述压力杆一端与压力传感器紧密
接触。
9.优选的，所述安装盘与钻杆之间设置有双向角接触轴承，所述压力杆为弧形，且承压板外侧加工有竖直的防滑条。
10.优选的所述压力杆和承压板设置有四组，且分别朝向四个不同的方向。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
12.1.通过压力检测架构和警报灯的设置，可以实时监测钻孔孔洞内各个不同深度下的四个方向孔壁压力情况，经信号处理器分析，若压力存在异常，则会强制关机并发送信号给警报灯，对操作者发出警报，从而可以及时将钻杆和钻头抽出，以避免钻杆和钻头卡死在地下，防止造成经济损失和延误勘探计划。
13.2.通过多段钻杆螺纹连接的设置，可以方便钻杆的运输，同时也可以通过连接加长钻杆来达到加深钻探深度的目的，螺纹连接的钻杆不论是安装还是拆卸都较为简单，可以节省大量时间。
附图说明
14.图1为本实用新型外观结构示意图；
15.图2为本实用新型丝杆和斜齿轮结构示意图；
16.图3为本实用燕尾升降槽和燕尾滑块剖视结构示意图；
17.图4为本实用新型钻杆连接螺纹结构示意图；
18.图5为本实用新型图1中a处放大结构示意图；
19.图6为本实用新型信号传输流程图。
20.图中：1、底座；2、升降架；3、燕尾升降槽；4、丝杆；5、斜齿轮；6、升降电机；7、燕尾滑块；8、升降座；9、扩孔电机；10、钻杆；11、扩孔钻头；12、压力检测机构；1201、安装盘；1202、压力杆；1203、承压板；1204、弹簧；13、压力传感器；14、双向角接触轴承；15、传输线；16、信号处理器；17、警报灯；18、连接螺纹。
具体实施方式
21.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
22.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
24.请参阅图1-6，本实用新型提供以下方案：
25.实施例1：
26.一种具有压力检测报警功能的地质探测用扩孔装置，包括底座1，底座1上树立有升降架2，升降架2前侧开有竖直的燕尾升降槽3，燕尾升降槽3内贯穿有丝杆4，丝杆4下端通过斜齿轮5连接有升降电机6，燕尾升降槽3内通过燕尾滑块7活动连接有升降座8，升降座8上安装有扩孔电机9，扩孔电机9螺纹连接有钻杆10，钻杆10分为多段，每段钻杆10通过连接螺纹18连接，且钻杆10的长度短于升降架2可升降的高度，从而可以在一节钻杆10进入地下后将下一节钻杆10的两头分别通过连接螺纹18连接在地下的钻杆10和扩孔电机9上，从而实现钻杆10加长，可以钻探更深的深度，然后再将新的一节钻杆10上的压力检测机构12与地下的钻杆10上的压力检测机构12和信号处理器16连接在一起，钻杆10下端螺纹连接有扩孔钻头11。
27.实施例2：
28.一种具有压力检测报警功能的地质探测用扩孔装置，钻杆10上设置有压力检测机构12，压力检测机构12包括安装盘1201，安装盘1201内设置有压力杆1202，压力杆1202一端固定连接有承压板1203，压力杆1202中段设置有弹簧1204，压力杆1202一端与压力传感器13紧密接触，这样当钻孔内某个方向孔壁压力发生异常时，会挤压该方向上的承压板1203，然后推动压力杆1202压迫压力传感器13，压力传感器13会将信号传输至信号处理器16，经分析出现异常后信号处理器16会停止扩孔电机9，并将信号传输至警报灯17，警报灯17会发出闪光警告使用者，从而可以及时将钻杆10和扩孔钻头11抽出，安装盘1201与钻杆10之间设置有双向角接触轴承14，压力杆1202为弧形，且承压板1203外侧加工有竖直的防滑条，使压力检测机构12与钻杆10之间可以自由转动，且不会发生上下滑动，压力杆1202为弧形，可以紧贴钻孔壁，防滑条可以增加承压板1203与孔壁的摩擦力，防止钻杆10带动压力检测机构12一起转动，传输线15就不会发生缠绕，每段钻杆10上都设置有压力检测机构12，所有压力检测机构12等间距排列，且所有压力检测机构12均通过可插拔的传输线15与信号处理器16电性连接，这样可以检测钻孔内不同深度位置的压力情况，压力杆1202和承压板1203设置有四组，且分别朝向四个不同的方向，可以测量某个深度孔壁四个方向的压力情况，压力检测机构12内设置有压力传感器13，压力传感器13经传输线15电性连接有升降座8内的信号处理器16，信号处理器16电性连接到升降座8上方的警报灯17。
29.工作原理：在使用该一种具有压力检测报警功能的地质探测用扩孔装置时，首先连接外部电源，将钻杆10和扩孔钻头11通过螺纹连接到扩孔电机9上，然后启动扩孔电机9和升降电机6，升降电机6通过斜齿轮5驱动丝杆4转动，从而带动升降座8上的燕尾滑块7在燕尾升降槽3内滑动下降，从而将钻杆10和扩孔钻头11送入地下，由于压力检测机构12上的承压板1203为弧形，且可以通过压力杆1202压缩弹簧1204，所以可以进入钻孔内，当一节钻杆10进入地下后可以将钻杆10通过螺纹从扩孔电机9上取下，然后拔出插在升降座8上的传输线15，然后通过升降电机6将升降座8升起，再将下一节钻杆10的两头分别通过连接螺纹18连接在地下的钻杆10和扩孔电机9上，然后再将新的一节钻杆10上的压力检测机构12与地下的钻杆10上的压力检测机构12和信号处理器16连接在一起，由于安装盘1201与钻杆10之间设置有双向角接触轴承14，使压力检测机构12与钻杆10之间可以自由转动，且不会发生上下滑动，压力杆1202为弧形，可以紧贴钻孔壁，且承压板1203外侧加工有竖直的防滑条，可以增加承压板1203与孔壁的摩擦力，防止钻杆10带动压力检测机构12一起转动，传输
线15就不会发生缠绕，每段钻杆10上都设置有压力检测机构12，所有压力检测机构12等间距排列，这样可以检测钻孔内不同深度位置的压力情况，压力杆1202和承压板1203设置有四组，且分别朝向四个不同的方向，可以测量某个深度孔壁四个方向的压力情况，当钻孔内某个方向孔壁压力发生异常时，会挤压该方向上的承压板1203，然后推动压力杆1202压迫压力传感器13，压力传感器13会将信号传输至信号处理器16，经分析出现异常后信号处理器16会停止扩孔电机9，并将信号传输至警报灯17，警报灯17会发出闪光警告使用者，从而可以及时将钻杆10和扩孔钻头11抽出，从而完成一系列工作。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
30.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。