一種大直徑豎井孔形檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大直徑豎井孔形檢測方法。包括以下步驟：將井孔視同由兩個同心井孔組成，設(shè)定內(nèi)心井孔的直徑大小，并視其為垂直井孔；設(shè)定井孔中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，在內(nèi)心孔的圓周上確定相互垂直的WE向、NS向作為坐標(biāo)軸，與圓周的四個交點(diǎn)分別為X、X’、Y、Y’，將其作為檢測點(diǎn)；在井口安設(shè)測井儀器，調(diào)整儀器至水平，設(shè)定檢測參數(shù)，在四個井孔檢測點(diǎn)處分別下放檢測探頭并始終保持探頭自然下垂?fàn)顟B(tài)，利用超聲波邊下放探頭邊進(jìn)行孔徑檢測，分別得到四點(diǎn)至孔壁的距離曲線；將四個檢測點(diǎn)形成的孔形檢測圖像以WE方向和NS方向進(jìn)行拼接，最后顯示完整的井孔孔形圖。本發(fā)明特別適用于存在高密度介質(zhì)的大直徑豎井的孔形檢測。
【專利說明】一種大直徑豎井孔形檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用普通測井儀對井孔孔形的檢測方法，特別是在高密度介質(zhì)中檢測大直徑豎井孔形的方法，屬于礦山大直徑豎井施工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]礦山豎井工程施工，一般采用機(jī)械鉆井法配合泥漿循環(huán)液鉆進(jìn)成孔，成孔孔形特別是孔徑大小是檢驗成孔質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。目前，對豎井井孔成孔質(zhì)量檢測時，通常是在井孔口中心向孔內(nèi)下放檢測探頭，利用超聲波進(jìn)行孔形檢測。測試用普通測井儀一般都有其測試量程或測試精度，當(dāng)井孔直徑較大時，尤其是豎井井孔內(nèi)仍存有密度較大的泥漿漿液時，采用普通測井儀對孔形進(jìn)行檢測的傳統(tǒng)方法往往難以進(jìn)行全井孔的孔形檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種在高密度介質(zhì)中對大直徑豎井孔形檢測方法，解決現(xiàn)有井孔孔形測量方法中難以對大直徑豎井孔形進(jìn)行有效檢測的問題，提高孔形檢測精度。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明利用普通測井儀器，通過在孔口設(shè)置一個直徑小于成孔孔徑的同心圓，將測井儀的檢測中心由圓心轉(zhuǎn)移至同心圓周長上，沿同心圓周長設(shè)置檢測點(diǎn)，使檢測儀滿足其量程要求，利用超聲波檢測顯示井孔的孔形狀態(tài)。
[0005]具體的，本發(fā)明的一種大直徑豎井孔形檢測方法，包括以下步驟:
(1)在豎井孔口設(shè)置一個直徑小于成孔孔徑的同心圓，將井孔視為由內(nèi)心井孔、外心井孔兩個同心井孔組成，依據(jù)測井儀的量程及井孔的泥漿參數(shù)指標(biāo)確定內(nèi)心井孔的直徑大小，并視其為垂直井孔；
(2)確定檢測的坐標(biāo)系，以井孔中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，在內(nèi)心井孔的圓周上確定相互垂直的WE向(西東向)、NS向(北南向)作為坐標(biāo)軸，與圓周的四個交點(diǎn)分別為X、X’、Y、Y’ ；
(3)內(nèi)心井孔外圓至外心井孔壁之間的環(huán)狀帶寬度即為測量量程；
(4)在井口安設(shè)測井儀器，調(diào)整儀器至水平，依據(jù)井孔的技術(shù)參數(shù)設(shè)定檢測量程、偏移
值；
(5)將X、X’、Y、Y’四個點(diǎn)位設(shè)定為四個井孔檢測點(diǎn)，分別下放檢測探頭并始終保持探頭自然下垂?fàn)顟B(tài)，利用超聲波邊下放探頭邊進(jìn)行孔徑檢測，分別得到四點(diǎn)至孔壁的距離曲線.(6)測點(diǎn)至孔壁的距離與內(nèi)心孔半徑之和即為孔中心至孔壁的實(shí)際距離，將四個檢測點(diǎn)形成的孔形檢測圖像以WE方向和NS方向進(jìn)行拼接，最后顯示完整的井孔孔形圖。
[0006]本發(fā)明特別適用于檢測直徑超過4m的大直徑豎井，尤其是對井內(nèi)充有密度較大的泥漿液的在建豎井的孔形實(shí)時檢測。
[0007]應(yīng)用本發(fā)明的方法，當(dāng)井孔內(nèi)泥漿密度較大時，可在不需置換漿液的工作狀況下完成孔形檢測，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時掌控井孔孔形的實(shí)際狀況。
[0008]本發(fā)明取得的有益效果是: 1、利用本發(fā)明方法進(jìn)行大直徑豎井的孔形檢測，測試儀器仍為普通測井儀器，拓展了其使用范圍，不必增加測試設(shè)備投入，節(jié)約資金；2、本檢測方法簡便，易于操作，可在豎井施工過程中隨時檢測，不必置換孔內(nèi)漿液，保證工程順利實(shí)施，確保工期；3、可根據(jù)井孔相關(guān)指標(biāo)和測試儀器特性調(diào)整檢測參數(shù)，測試結(jié)果能滿足測試精度要求，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明方法的平面俯視示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明方法的剖面示意圖。
[0011]圖3是實(shí)施例N-S方向孔形檢測拼圖效果掃描圖 圖4是實(shí)施例W-E方向孔形檢測拼圖效果掃描圖 圖中標(biāo)號代表的含義是:
1、外心井孔(井孔壁)2、井孔孔口中心點(diǎn) 3、檢測點(diǎn) 4、內(nèi)心井孔 5、絞車
6、超聲波發(fā)射孔 7、探頭。
[0012]具體實(shí)例方式
以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明。
實(shí)施例
[0013]某鐵礦豎井工程，成孔井孔直徑為5.4m，成井井筒凈直徑4.0m，成井深度59.1lm0豎井采用機(jī)械分級鉆進(jìn)成孔、鋼筋混凝土井壁進(jìn)行永久支護(hù)、水泥漿壁后充填止水。井孔的孔形實(shí)時檢測采用超聲波孔形檢測儀檢測，由于該工程設(shè)計成孔直徑為5.4m，而所使用的普通超聲波檢孔器的可測直徑一般不大于4.0m,因此不能實(shí)現(xiàn)全井壁的孔形檢測，利用本發(fā)明的孔形檢測方法，具體實(shí)施過程如下:
1、參見圖1，以井孔孔口中心點(diǎn)2為坐標(biāo)圓心，設(shè)置兩個同心井孔，即外心井孔I和內(nèi)心井孔4，直徑分別為5.4m和3.4m,并視內(nèi)心井孔4為垂直井孔；
2、確定檢測的坐標(biāo)系，以井孔孔口中心點(diǎn)2為坐標(biāo)原點(diǎn)，在內(nèi)心井孔4的圓周上確定相互垂直的WE向(西東向)、NS向(北南向)作為坐標(biāo)軸，與圓周的四個交點(diǎn)作為檢測點(diǎn)3，分別為X、X’、Y、Y’，四點(diǎn)至外心井孔壁的距離R即為測量量程，R約1.0m ；
3、參見圖2，安設(shè)測井儀器及絞車5，調(diào)整儀器的水平度，依據(jù)井孔的技術(shù)參數(shù)設(shè)定檢測參數(shù)，如量程R=1.0m、偏移值S=0% ；
4、檢測時，將X、X’、Y、Y’四個點(diǎn)位設(shè)定為井孔中心點(diǎn)，下放檢測探頭7并始終保持探頭7自然下垂?fàn)顟B(tài)，利用超聲波發(fā)射孔6發(fā)出的超聲波進(jìn)行孔徑檢測，分別得到四點(diǎn)至孔壁的距離；
5、檢測點(diǎn)3至孔壁的距離與內(nèi)心孔半徑之和即為孔中心至孔壁的實(shí)際距離，將四個檢測點(diǎn)形成的孔形檢測圖像以WE方向和NS方向進(jìn)行拼接，最后顯示完整的井孔孔形圖如圖
3、圖4所示。
【權(quán)利要求】
1.一種大直徑豎井孔形檢測方法，其特征在于包括以下步驟: (1)在豎井孔口設(shè)置一個直徑小于成孔孔徑的同心圓，將井孔視為由兩個同心井孔組成，依據(jù)測井儀的量程及井孔的泥漿參數(shù)指標(biāo)確定內(nèi)心井孔的直徑大小，并視其為垂直井孔； (2)確定檢測的坐標(biāo)系，以井孔中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，在內(nèi)心井孔的圓周上確定相互垂直的WE向、NS向作為坐標(biāo)軸，與圓周的四個交點(diǎn)分別為X、X’、Y、Y’ ； (3)內(nèi)心井孔外圓至外心井孔壁之間的環(huán)狀帶寬度為測量量程； (4)在井口安設(shè)測井儀器，調(diào)整儀器至水平，依據(jù)井孔的技術(shù)參數(shù)設(shè)定檢測量程、偏移值； (5)將X、X’、Y、Y’四個點(diǎn)位設(shè)定為四個井孔檢測點(diǎn)，分別下放檢測探頭并始終保持探頭自然下垂?fàn)顟B(tài)，利用超聲波邊下放探頭邊進(jìn)行孔徑檢測，分別得到四點(diǎn)至孔壁的距離曲線.(6)測點(diǎn)至孔壁的距離與內(nèi)心孔半徑之和即為孔中心至孔壁的實(shí)際距離，將四個檢測點(diǎn)形成的孔形檢測圖像以WE方向和NS方向進(jìn)行拼接，最后顯示完整的井孔孔形圖。
【文檔編號】G01B17/06GK103791866SQ201410024641
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】聶慶科, 楊海朋, 陳福興, 楊光, 孫運(yùn)青, 王厚星, 趙建秋 申請人:河北建設(shè)勘察研究院有限公司