深部空区随钻分体式智能探测装置

本发明涉及地质勘探领域，具体而言，涉及一种深部空区随钻分体式智能探测装置。

背景技术：

1、深部空区的窥视成像一种是测量人员持探测仪器深入地下空间开展探测，另一种是通过钻孔将探测仪器送入到深部空区开展探测。

2、目前，有资料提出随钻式的探测仪器，即探测设备跟随钻头进入到深部空区后，以深部空区为中心向钻头的外周探测。但深部空区的空间宽广，探测设备难以对远离钻头的区域进行探测。

技术实现思路

1、本发明实施例为克服现有技术存在缺陷公开深部空区随钻分体式智能探测装置。

2、第一方面，本发明实施例公开一种深部空区随钻分体式智能探测装置。

3、所述装置包括至少一钻杆装置；

4、所述钻杆装置包括沿长度方向连接的钻头、智能探杆及通信钻杆总成；

5、所述钻头与所述智能探杆沿长度方向同步转动连接；

6、所述智能探杆内安装有第一处理模块、第一无线通信模块、第一探测模块；

7、所述第一探测模块用于至少获取深部空区内至少一种传感器类型的第一探测数据，并且发送所述第一探测数据到所述第一处理模块；

8、所述智能探杆沿外壁部署有至少一个第一弹射窗口，所述第一弹射窗口内放置有至少一个第一弹射球；

9、所述智能探杆内安装有用于使所述第一弹射球弹射的进入到深部空区的第一弹射组件；

10、所述第一弹射球安装有第二处理模块、第二无线通信模块及第二探测模块；

11、所述第二探测模块用于至少获取深部空区内至少一种传感器类型的第二探测数据；

12、所述第二无线通信模块与所述第一无线通信模块构造有无线通信链路；

13、所述第二处理模块通过所述无线通信链路向所述第一处理模块发送所述第二探测数据；

14、所述通信钻杆总成与所述智能探杆同步转动连接；

15、所述第一处理模块沿所述通信杆向地表传递所述第一探测数据及所述第二探测数据。

16、本发明一些实施例中，

17、所述第一弹射球包括外框架及内球体，所述外框架通过多个弹性连接件悬空的束缚在所述内球体的外周；

18、所述内球体部署有至少一种类型的传感器。

19、本发明一些实施例中，所述内球体部署有电子陀螺仪；

20、所述电子陀螺仪根据所述内球体的朝向获取有姿态数据；

21、所述第二处理模块接收所述姿态数据及第二探测数据，并且通过所述第二通信模块及所述第一通信模块向所述第一处理模块发送所述姿态数据及第二探测数据。

22、本发明一些实施例中，

23、所述第一弹射组件包括支架、电机、齿条、铰接板、第一连接杆、第一蓄力杆及蓄力弹簧；

24、所述支架安装在所述智能探杆的内部；

25、所述齿条沿朝向第一弹射窗口的方向部署，并且所述齿条与所述支架滑动连接；

26、所述铰接板的一端与齿条连接，另一端铰接所述第一连接杆；

27、所述第一连接杆相对所述铰接板的另一端铰接在所述第一蓄力杆的中部；

28、所述蓄力弹簧的的一端被约束在第一蓄力杆相对所述第一连接杆的一侧，另一端与所述支架沿所述齿条的滑动方向抵接。

29、本发明一些实施例中，

30、所述支架靠近所述第一弹射窗口的端部构造为圆形框架；

31、所述圆形框架内至少包含所述蓄力弹簧及所述第一蓄力杆。

32、本发明一些实施例中，

33、所述智能探杆沿外壁构造有倾斜向上的弹射通道，所述第一弹射窗口构造在所述弹射通道的出口。

34、本发明一些实施例中，

35、所述通信钻杆总成包括，

36、至少两个通信杆及至少一中继杆节；

37、至少两个所述通信杆沿竖向组合后与所述智能探杆同步转动连接，并且在杆内传递所述探测数据；

38、所述中继杆节同步转动连接在任意两个相邻所述通信杆之间，并且在两个所述通信杆之间传递所述第一探测数据及所述第二探测数据。

39、本发明一些实施例中，

40、所述通信钻杆总成包括，

41、至少一弹射杆节；

42、所述弹射杆节沿外壁部署有至少一个第二弹射窗口，所述第二弹射窗口内放置有至少一个第二弹射球；所述第二弹射球与所述第一弹射球为相同结构；

43、所述弹射杆节内安装有用于使所述第二弹射球弹射的进入到深部空区的第二弹射组件；所述第二弹射组件与所述第一弹射组件为相同结构。

44、本发明一些实施例中，

45、所述装置地面控制终端及远程控制终端；

46、所述地面控制终端部署在地表；

47、所述地面控制终端接收所述第一探测数据及所述第二探测数据，并且发送到所述远程控制终端；

48、所述远程控制终端至少根据所述第一探测数据及所述第二探测数据重建深部空区的三维模型。

49、本发明一些实施例中，

50、所述第一探测数据包括有点云数据、声纳数据及图像数据中的一种或多种；

51、所述第二探测数据包括有声纳数据及图像数据中的一种或多种。

52、本发明实施例与现有技术相比，本实施例在智能探杆达到深部空区后，通过弹射组件将弹射球送入到深部空区，第一探测模块以在智能探杆为中心获取第一探测数据，第二探测模块以弹射球为原点获取第二探测数据，第一探测数据及第二探测数据经通信钻杆总成传递到地层，以辅助外部人员对深部空区的分析。

53、针对上述方案，本发明通过以下参照附图对公开的示例性实施例作详细描述，亦使本发明实施例的其它特征及其优点清楚。

技术特征：

1.一种深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的深部空区随钻分体式智能探测装置，其特征在于，

技术总结
本发明公开一种深部空区随钻分体式智能探测装置。所述装置包括至少一钻杆装置；钻杆装置包括沿长度方向连接的钻头、智能探杆及通信钻杆总成；钻头与智能探杆沿长度方向同步转动连接；智能探杆内安装有第一处理模块、第一无线通信模块、第一探测模块；第一探测模块用于至少获取深部空区内至少一种传感器类型的第一探测数据，并且发送第一探测数据到第一处理模块；智能探杆沿外壁部署有至少一个第一弹射窗口，第一弹射窗口内放置有至少一个第一弹射球；智能探杆内安装有用于使第一弹射球弹射的进入到深部空区的第一弹射组件；第一弹射球安装有第二处理模块、第二无线通信模块及第二探测模块；第二探测模块用于至少获取深部空区内至少一种传感器类型的第二探测数据；第二无线通信模块与第一无线通信模块构造有无线通信链路；第二处理模块通过无线通信链路向第一处理模块发送第二探测数据；通信钻杆总成与智能探杆同步转动连接；第一处理模块沿通信杆向地表传递第一探测数据及第二探测数据。

技术研发人员：王益腾,焦玉勇,韩增强,陈双源,闫雪峰,陈晓坤,胡郁乐,沈鹿易,黄师聪,周杰,王子雄
受保护的技术使用者：中国科学院武汉岩土力学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16