一种带有数据监测功能的覆岩裂隙探测钻进装置

技术领域：

本发明属于覆岩裂隙探测钻进设备技术领域，具体涉及一种带有数据监测功能的覆岩裂隙探测钻进装置。

背景技术：

在煤矿开采后，尤其是裂隙带发育较为充分的煤矿覆岩顶板中，常常需要使用注水测漏失量的方法来探测覆岩顶板裂隙的大小，即通过钻机向煤层顶板钻孔，向钻孔的某一区段内注水，水通过裂隙向顶板中渗透，当注水达到饱和时，根据实际注水量，也就是漏失量，判断顶板中裂隙的大小，从而得出裂隙的发育程度。

目前的双端封堵覆岩导水裂隙带探测设备中，例如一种用于覆岩导水裂隙带高度自动监测系统的双进水探测钻头，申请号为：CN102445710B，申请日为：2011.12.31，虽然将探测钻进装置直接安装在钻机上，使用钻机将探测装置送到目标位置，达到了省时省力等目的，但不能初步监测钻孔的大致情况就直接使用封堵探测，浪费了时间和工人的劳动，另外，不能对封堵段内水的分布情况进行监测，只能测得封堵段是否存在裂隙，而不能得知裂隙的具体问题，使用不是方便。

发明内容:

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点,设计提供一种带有数据监测功能的覆岩裂隙探测钻进装置，初步监测钻孔内的大致情况,并利用测温成像仪得知封堵段内水温及水量的分布情况，从而监测到裂隙的具体位置及大小。

为实现上述目的，本发明所述带有数据监测功能的覆岩裂隙探测钻进装置，包括导向头、环形摄像头、钢化玻璃罩、上履带机器人、上封堵胶囊、监测机构、下封堵胶囊、下履带机器人、供气系统、供水系统、供电数据收集模块和数据显示器；钻孔内设置监测机构，监测机构的连接杆两端分别连接有上封孔胶囊和下封孔胶囊，连接杆的外表面设置有测温成像仪，连接杆上开设有出水孔，上封孔胶囊和下封孔胶囊的另一端分别设置有上履带机器人和下履带机器人，上履带机器人的一端设置有环形摄像头，环形摄像头的一端设置有导向头，下履带机器人的另一端设置有连接柄，连接杆通过注水管连通有供水系统，上封孔胶囊和下封孔胶囊通过输气软管连通有供气系统，上履带机器人、下履带机器人、测温成像仪和环形摄像头通过连接线束与供电数据采集模块连接，供电数据采集模块连接有数据显示器。

优选的，供水系统包括进水管，进水管上从右到左依次设置有进水阀、水压表、水流流量表和放水阀，靠近放水阀的进水管一端连通注水软管，靠近进水阀的进水管一端连通有高压水源。

优选的，所述供气系统包括进气管，进气管上从右到左依次设置有进气阀、气压表、气体流量表和泄气阀，靠近泄气阀的进气管一端连通输气软管，靠近进气阀的进气管一端连通有高压气源。

优选的，所述环形摄像头上设置有钢化玻璃罩，且所述钢化玻璃罩的形状为环形。

优选的，所述连接杆上设置有探头玻璃罩，且所述探头玻璃罩与测温成像仪位置相对应。

优选的，所述探头玻璃罩和连接杆之间设置有夹板。

优选的，供水系统的水流流量表和供气系统的气体流量表分别与数据显示器连接。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、通过环形摄像头的设置，可以初步监测钻孔内的大致情况，针对钻孔内的大致情况进行下一步操作，监测更加的方便快捷，在上封孔胶囊、下封孔胶囊、监测机构、供气系统、供水系统和供电数据收集模块等的共同作用下，供气系统供气可以将上封孔胶囊和下封孔胶囊之间形成封堵段，并在供水系统和监测机构的共同作用下，可以对封堵段内是否有裂隙进行监测。

2、通过导向头的设置，可以用于清理部分残留的碎石等障碍物，通过钢化玻璃罩的设置，可以保护环形摄像头，通过测温成像仪和供电数据收集模块的设置，可以用来收集水温成像数据，通过夹板的设置，探头玻璃罩被刚性管上的夹板密封固定在刚性管上。

附图说明：

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明中的供气系统结构示意图；

图3为本发明图1中监测机构侧视的结构示意图；

图中：1、导向头；2、环形摄像头；3、钢化玻璃罩；4、上履带机器人；5、上封孔胶囊；6、夹板；7、监测机构；8、出水孔；9、测温成像仪；10、连接杆；11、下封孔胶囊；12、下履带机器人；13、钻孔；14、连接线束；15、注水管；16、输气软管；17、放水阀；18、水流流量表；19、水压表；20、进水阀；21、供电数据收集模块；22、数据显示器；23、探头玻璃罩；24、供气系统；25、泄气阀；26、气体流量表；27、气压表；28、进气阀。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本实施例所述带有数据监测功能的覆岩裂隙探测钻进装置的主体结构包括导向头 1、环形摄像头 2、钢化玻璃罩 3、上履带机器人 4、上封堵胶囊 5、监测机构 7、下封堵胶囊 11、下履带机器人 12、供气系统 24、供水系统、供电数据收集模块21和数据显示器22；钻孔13内设置监测机构7，监测机构7的连接杆10两端分别连接有上封孔胶囊5和下封孔胶囊11，连接杆10的外表面设置有测温成像仪9，通过测温成像仪9和供电数据收集模块21的设置，可以用来收集水温成像数据，测温成像仪9为12个，环形均匀分布于连接杆10上的探头玻璃罩23内，可将整个封堵钻孔13全覆盖，以精准测量水温分布情况，连接杆10上设置有探头玻璃罩23，且探头玻璃罩23与测温成像仪9位置相对应，探头玻璃罩23和连接杆10之间设置有夹板 6，连接杆10上开设有出水孔 8，上封孔胶囊5和下封孔胶囊11的另一端分别设置有上履带机器人4和下履带机器人12，上履带机器人4的一端设置有环形摄像头2，环形摄像头2上设置有钢化玻璃罩3，通过钢化玻璃罩3的设置，可以保护环形摄像头2，且钢化玻璃罩3的形状为环形，环形摄像头2的一端设置有导向头1，通过导向头1的设置，可以用于清理部分残留的碎石等障碍物，下履带机器人12的另一端设置有连接柄，连接杆10通过注水管15连通有供水系统，上封孔胶囊5和下封孔胶囊11通过输气软管16连通有供气系统24，上履带机器人 4、下履带机器人 12、测温成像仪9和环形摄像头2通过连接线束14与供电数据收集模块21连接，供电数据收集模块21连接有数据显示器22，连接线束14包括供电线和数据传输线，通过环形摄像头2的设置，可以初步监测钻孔13内的大致情况，针对钻孔13内的大致情况进行下一步操作，监测更加的方便快捷，在上封孔胶囊 5、下封孔胶囊 11、监测机构 7、供气系统 24、供水系统和供电数据收集模块21等的共同作用下，供气系统24供气可以将上封孔胶囊5和下封孔胶囊11之间形成封堵段，并在供水系统和监测机构7的共同作用下，可以对封堵段内是否有裂隙进行监测。

具体的，供水系统包括进水管，进水管上从右到左依次设置有进水阀20、水压表19、水流流量表18和放水阀17，靠近放水阀的进水管一端连通注水软管15，靠近进水阀20的进水管一端连通有高压水源，供气系统24包括进气管，进气管上从右到左依次设置有进气阀28、气压表27、气体流量表26和泄气阀25，靠近泄气阀25的进气管一端连通输气软管16，靠近进气阀28的进气管一端连通有高压气源。

具体的，供水系统和供气系统24与数据显示器22连接。

本实施例的工作原理及使用流程为：

(1)将供气系统24和供水系统分别接入接高压气源和高压水源，然后在导向头1、上履带机器人4和下履带机器人12的作用下，使整个装置进入到钻孔13内，到达监测的位置后，供气系统24对上封孔胶囊5和下封孔胶囊11进行充气，充气结束后，上封孔胶囊5和下封孔胶囊11对监测段进行封闭；

(2)供水系统对连接杆10进行供水，水从出水孔8内流出，注水完毕后，测温成像仪9一共12个，环形均匀分布于连接杆10上的探头玻璃罩23内，可将整个封堵钻孔13全覆盖，以精准测量水温分布情况，且测温成像仪9通过线路与供电数据收集模块21连接，可以在数据显示器22上进行显示。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。