用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管.pdf

本发明公开了一种用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管，包括左端接头、电路骨架、第一传感器骨架、连接骨架、第二传感器骨架和右端接头，所述左端接头与电路骨架连接，所述左端接头的另一端通过弹簧与第一接插件柔性连接，所述电路骨架通过螺钉与第一传感器骨架连接，所述第一传感器骨架与第二传感器骨架通过连接骨架连接，所述第二传感器骨架通过螺钉与右端接头连接，所述右端接头的另一端设置有第二接插件。本发明的骨架的接头处采用弹簧进行柔性连接，既可以补偿长度误差，又可以保证接插件的对插力，传感器采用了定向开槽的方式，可以方便、准确地对特定方位进行测量。

1.  一种用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管，其特征在于，该方位伽马探管包括左端接头(1)、电路骨架(2)、第一传感器骨架(3)、连接骨架(4)、第二传感器骨架(5)和右端接头(6)，所述左端接头(1)与电路骨架(2)连接，所述左端接头(1)的另一端通过弹簧(8)与第一接插件(7)柔性连接，所述电路骨架(2)通过螺钉与第一传感器骨架(3)连接，所述第一传感器骨架(3)与第二传感器骨架(5)通过连接骨架(4)连接，所述第二传感器骨架(5)通过螺钉与右端接头(6)连接，所述右端接头(6)的另一端设置有第二接插件(9)。

2.  根据权利要求1所述用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管，其特征在于：所述电路骨架(2)内设置有电源电路、信号处理电路；所述电源电路包括镍氢电池组、电源变换电路、两路高压模块、两路分压电路，所述镍氢电池组经电源变换电路分别与两路高压模块连接，所述两路高压模块分别与两路分压电路连接，所述信号处理电路包括两路依次连接的信号放大电路、鉴别电路、脉冲整形电路、与两路脉冲整形电路连接的计数控制器。

3.  根据权利要求1或2所述用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管，其特征在于：所述第一传感器骨架(3)和第二传感器骨架(5)分别设置有闪烁晶体、光电倍增管，所述闪烁晶体与光电倍增管连接。

4.  根据权利要求3所述用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管，其特征在于：所述电路骨架(2)内设的电源电路的两路分压电路分别与第一传感器骨架(3)和第二传感器骨架(5)内的光电倍增管连接，所述电路骨架(2)内的信号处理电路的两路信号放大电路分别与第一传感器骨架(3)和第二传感器骨架(5)内的光电倍增管连接。

5.  根据权利要求4所述用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管，其特征在于：所述第一传感器骨架(3)和第二传感器骨架(5)采用高密度的钨镍合金材料制成，并在骨架上设置有开槽。

6.  根据权利要求5所述用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管，其特征在于：所述第一传感器骨架(3)和第二传感器骨架(5)的开槽相同但设置方向互成180°。

用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管
技术领域
本发明涉及煤矿井下瓦斯抽采钻孔顺煤层钻进监测技术领域，具体涉及一种用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管。
背景技术
对于瓦斯矿井，必须先抽采瓦斯再采煤。这就要求在井下施工大量的瓦斯抽采孔，为保证高的瓦斯抽采率，要求施工钻孔始终是顺煤层定向钻进。这样就必须测量钻孔轨迹并且探测钻孔距离煤层顶底板的距离，以保证钻机可以根据测量结果调整钻进轨迹使钻孔始终位于煤层之内。目前，煤矿井下已有定向钻机，可以实时测量钻孔轨迹但是尚无方位伽马测量探管，无法确定钻孔是否顺煤层钻进及钻孔距离煤层顶底板的距离。
基于自然伽马探测技术的方位伽马探管是与定向钻机相配套的测斜仪相配合使用，不但可以实时测量钻孔姿态而且可以确定钻孔在煤层中的位置，可以更好地服务于煤矿井下的定向钻进工作。但是在设计方位伽马探管时，需使其传感器组件(闪烁晶体和光电倍增管)具有特定的方向性。
发明内容
本发明为解决现有技术的问题，提供一种用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管。
为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：
本发明实施例提供一种用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管，该方位伽马探管包括左端接头、电路骨架、第一传感器骨架、连接骨架、第二传感器骨架和右端接头，所述左端接头与电路骨架连接，所述左端接头的另一端通过弹簧与第一接插件柔性连接，所述电路骨架通过螺钉与第一传感器骨架连接，所述第一传感器骨架与第二传感器骨架通过连接骨架连接，所述第二传感器骨架通过螺钉与右端接头连接，所述右端接头的另一端设置有第二接插件。
上述方案中，所述电路骨架内设置有电源电路、信号处理电路；所述电源电路包括镍氢电池组、电源变换电路、两路高压模块、两路分压电路，所述镍氢电池组经电源变换电路分别与两路高压模块连接，所述两路高压模块分别与两路分压电路连接，所述信号处理电路包括两路依次连接的信号放大电路、鉴别电路、脉冲整形电路、与两路脉冲整形电路连接的计数控制器。
上述方案中，所述第一传感器骨架和第二传感器骨架分别设置有闪烁晶体、光电倍增管，所述闪烁晶体与光电倍增管连接。
上述方案中，所述电路骨架内设的电源电路的两路分压电路分别与第一传感器骨架和第二传感器骨架内的光电倍增管连接，所述电路骨架内的信号处理电路的两路信号放大电路分别与第一传感器骨架和第二传感器骨架内的光电倍增管连接。
上述方案中，所述第一传感器骨架和第二传感器骨架采用高密度的钨镍合金材料制成，并在骨架上设置有开槽。
上述方案中，所述第一传感器骨架和第二传感器骨架的开槽相同但设置方向互成180°。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明所述的探管骨架，其接口均采用了统一设计，因此可以方便地与后续仪器对接进行组合使用，骨架的接头处采用弹簧进行柔性连接，既可以补偿长度误差，又可以保证接插件的对插力，传感器骨架采用了定向开槽的方式，可以方便、准确地对特定方位进行测量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的左端接头的结构示意图；
图3为本发明的传感器骨架的结构示意图；
图4为本发明的右端接头的结构示意图。
图中，1-左端接头；2-电路骨架；3-第一传感器骨架；4-连接骨架；5-第 二传感器骨架；6-右端接头；7-第一接插件；8-弹簧；9-第二插接件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明实施例提供一种用于煤矿井下顺煤层钻进监测的方位伽马探管，如图1-4所示，该方位伽马探管包括左端接头1、电路骨架2、第一传感器骨架3、连接骨架4、第二传感器骨架5和右端接头6，所述左端接头1与电路骨架2连接，所述左端接头1的另一端通过弹簧8与第一接插件7柔性连接，所述第一接插件7与骨架相对滑动，在两者之间安装弹簧8以提供长度误差补偿和接插件对插力的提供，所述电路骨架2通过螺钉与第一传感器骨架3连接，所述第一传感器骨架3与第二传感器骨架5通过连接骨架4连接，所述第二传感器骨架5通过螺钉与右端接头6连接，所述右端接头6的另一端设置有第二接插件9。
所述电路骨架2内设置有电源电路、信号处理电路；所述电源电路包括镍氢电池组、电源变换电路、两路高压模块、两路分压电路，所述镍氢电池组经电源变换电路分别与两路高压模块连接，所述两路高压模块分别与两路分压电路连接，所述信号处理电路包括两路依次连接的信号放大电路、鉴别电路、脉冲整形电路、与两路脉冲整形电路连接的计数控制器。
所述第一传感器骨架3和第二传感器骨架5分别设置有闪烁晶体、光电倍增管，所述闪烁晶体与光电倍增管连接。
所述电路骨架2内设的电源电路的两路分压电路分别与第一传感器骨架3和第二传感器骨架5内的光电倍增管连接，所述电路骨架2内的信号处理电路的两路信号放大电路分别与第一传感器骨架3和第二传感器骨架5内的光电倍增管连接。
所述第一传感器骨架3和第二传感器骨架5均是采用高密度钨镍合金制成的管状外壳，其内部放置闪烁晶体与光电倍增管，由于在钨镍合金外壳上有开槽，闪烁晶体可以接收开槽方向进来的伽马射线，而其它方向的伽马射线则被 钨镍合金外壳所屏蔽。所述第一传感器骨架3和第二传感器骨架5的开槽完全相同但安装方向互成180°，即第一传感器骨架3的开槽朝上时，第二传感器骨架5的开槽正好朝下。
本发明的工作过程：
所述电路骨架2中的电源分别经两路高压模块、两路分压电路向设置在第一传感器骨架3和第二传感器骨架5内的两路光电倍增管进行供电，所述设置在第一传感器骨架3和第二传感器骨架5内的两路闪烁晶体均将检测到的伽马射线转换为光子，并且传输到对应的光电倍增管，所述每路光电倍增管将接收到的光子转换为电脉冲信号，再分别传输到每路信号放大电路，依次经过每路鉴别电路、脉冲整形电路的处理，最后两路脉冲整形电路将处理后的电信号传送到计数控制器，所述计数控制器继续进行后续处理。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。