YHQ-X 全方位钻孔测斜仪
文件编码：MYXZ-JS-H12/4
使用说明书
任 远 雷晓荣 编写
张福平 王 岚 审核
安装、使用仪器设备前,请详细阅读使用说明书！
颁布日期：2008年03月01日
通过国家矿用产品MA 安全标志现场评审 通过ISO9001:2000国际质量认证 执行企业产品标准：Q/MKYX 007-2008
Q/MKYX 007.1-2008
Q/MKYX 007.2-2008
本产品设计、生产
执行标准：Q/MKYX 007-2008
通过国家矿用产品安全标志MA评审和检验
通过中国质量认证中心颁发的《质量管理体系认证证书》
建立的质量管理体系符合标准：
ISO9001:2000
目录
第1章概述 (3)
1.1 用途与特点 (3)
1.2 防爆性能 (3)
1.3 型号 (3)
1.4 组成与基本参数 (3)
1.5 使用环境条件 (3)
第2章工作原理 (5)
2.1测斜仪 (5)
2.2同步机 (5)
2.3探管 (5)
2.4电源 (5)
2.5数据处理软件 (5)
第3章使用及操作 (6)
3.1 面板说明 (6)
3.2 工作模式 (6)
3.3 用前准备 (6)
3.4 无缆测量方式测斜 (9)
3.5 有缆测量方式测斜 (11)
3.6 图形与报表 (13)
3.7 探管维护 (16)
3.8 测斜资料处理 (17)
3.9 测斜结果记录表 (17)
3.10 充电机的使用 (18)
第4章安全操作规程 (19)
4.1 使用注意事项 (19)
4.2 维修注意事项 (19)
4.3 其它注意事项 (19)
第5章常见故障及处理 (21)
第6章运输及贮存与售后服务 (22)
第1章概述
1.1 用途与特点
YHQ-X 全方位钻孔测斜仪(以下简称测斜仪)专用于煤矿井下水平钻孔或定向钻孔的测斜。测斜仪由“YHQ-XT 全方位钻孔测斜仪同步机” (以下简称同步机)与“YHQ-XG 全方位钻孔测斜仪探管”(以下简称探管)配套组成，数据处理程序在电脑的Windows环境下运行。可显示钻孔的轨迹图形以及深度、倾角、方位角数据，数据文件采用Excel格式保存，可方便地实现数据的存贮、删除、显示等功能。
使用场所：可用于煤矿井下含有甲烷、煤尘爆炸危险场所。
防爆型式：矿用本质安全型
防爆标志：ExibI(150℃)
1.2 防爆性能
测斜仪的配套设备同步机和探管均为煤矿用本质安全型设备，防爆标志为“ExibI”。
测斜仪配置的设备通过GB 3836.4－2000中10.1条～10.4条规定的火花点燃试验，经国家防爆检验机构审查检验合格, 取得其发放的“防爆检验合格证”和矿用产品安全标志办公室发放的“煤矿矿用产品安全标志证书”。
1.3 型号
测斜仪及各配套设备型号命名按MT/T 154.2－1996 煤矿用电器设备产品型号编制方法和管理办法进行。
测斜仪型号如下：
Y H Q - X 全方位钻孔测斜仪
测斜
全方位
本质安全型
仪器
1.4 组成与基本参数
测斜仪的配套设备同步机和探管的型号、名称及执行标准如下：
YHQ-X 全方位钻孔测斜仪执行Q/MKYX 007—2008企业标准；
YHQ-XT 全方位钻孔测斜仪同步机执行Q/MKYX 007.1—2008 企业标准；
YHQ-XG 全方位钻孔测斜仪探管执行Q/MKYX 007.2—2008企业标准；1.4.1 组成
测斜仪由同步机、探管配套组成（见图1）.
图1 全方位钻孔测斜仪连接框图
1.4.2 基本参数
探管基本参数见表1,同步机基本参数见表2，测斜仪测量参数见表3。1.5 使用环境条件
严格按煤矿安全有关规定使用，测斜仪在下列条件中应能正常工作：
a. 环境温度为0℃～40℃；
b. 相对湿度不超过95%（25℃）；
c. 大气压为80 kPa～106 kPa；
d. 允许在甲烷和煤尘，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合中使用；
e. 在无剧烈振动和冲击的地方使用；
f. 测斜仪探管属磁敏感仪器，不允许靠近铁磁场物质，否则会造成仪器永久性损坏；
g. 严禁在煤矿井下使用充电器。
第2章工作原理
2.1测斜仪
测斜仪由“YHQ-XT 全方位钻孔测斜仪同步机” (以下简称同步机)与“YHQ-XG 全方位钻孔测斜仪探管”(以下简称探管)配套组成。同步机与探管相连，进行同步之后分离并分别开始同步工作，同步机记录采样点号，探管中的方位传感器、倾角传感器测量钻杆的空间姿态参数，经过模数转换变成数字量并储存，钻孔测量完成后，探管与同步机连接将钻孔测量数据传送到同步机，同步机与电脑连接将测量数据传送到电脑，电脑处理软件对数据处理后生成钻孔轨迹图和数据报表供显示或打印。
2.2 同步机
同步机与探管连接，实现同步机与探管之间的时间同步和数据传输,同步机与电脑连接将测量数据从同步机传送到电脑，同步机的电缆插头具有电源开关作用，因此，同步机在同步测量期间不可拔掉电缆插头。
2.3 探管
探管主要完成对钻孔的轨迹参数的测量，方位测量采用磁敏感传感器，根据大地磁场确定探管的方向姿态；倾角测量采用加速度传感器，根据重力加速度确定探管的俯仰角度。传感器产生的电信号，经CPU控制单元计算处理成数字量存储。通讯单元将数据以标准的串行格式经同步机传输到电脑进行数据处理和曲线报表显示及打印。探管通讯插头端有按钮式电源开关和电源指示灯，按钮按下为断电状态灯灭，按钮弹起为电源接通灯亮。
2.4 电源
同步机和探管的电源单元是由可充电的电池组、低压差稳压电路、监测监控电路组成，电源单元与主机一体，专用的充电机对电池组进行充电。
2.5 数据处理软件
数据处理软件运行环境为Windows XP。软件主要包括数据通信、数据处理以及钻孔轨迹图形和数据显示及打印。
第3章使用及操作
3.1. 面板说明
见图2同步机面板、图3充电机面板。
图2 同步机
图3 充电机
3.2工作模式
YHQ-X全方位钻孔测斜仪有两种工作模式：无缆测量方式和有缆测量方式。
钻孔测量时只能连接同步机采用无缆测量方式进行测量。
有缆测量方式测量需连接电脑并运行数据处理软件。
3.3用前准备
a）. 用前必须提前把同步机和探管充满电，充电时应先插好电缆插头再打开充电机电源开关，相应的电量指示灯闪亮，充电大约4小时电量指示满格时发出声响表示已经充满，同时充电停止，应先关断电源开关，再拔掉插头。充电后检查探管和同步机工作是否正常,为此可将探管置于一特殊角，例如倾角为0°（探管水平放置）,方位角为0°（探管指北）,参照3.7探管维护一节,检查测量结果是否与实际角度相符。
b）. 准备好必备的工具，如：通信电缆、勾头扳手、记录本、记录笔等。
c）. 数据处理软件安装与检查
运行光盘“测斜仪数据处理软件安装”文件夹中的SETUP.EXE文件自动安装，数据处理软件安装在D:\WTDrill目录中，该目录下包含有DrillMain.exe主程序文件及其配置文件Drill.ini 及两个子目录：parameter和Template。在配置文件Drill.ini中的最后一行为：INIDIR=D:\DrillData\表示为默认的报表保存路径，修改该设置后，一定要新建对应的目录。两个子目录作用分别为：D:\WTDrill\parameter为参数子目录，该目录下存放探管的参数文件tanguan-fu.txt、tanguan-sp.txt、tanguan-zh.txt（分别对应负倾角-40°～-90°、水平倾角40°～-40°、正倾角40°～90°）和校正参数表biaoge.xls，注意：校正参数表biaoge.xls的第一个Sheet名必须为Sheet1，parameter 参数子目录中的文件与探管是唯一对应的，如果换了探管必须用新探管的parameter里的参数替换。D:\WTDrill\Template为报表模版子目录，该目录下存放钻孔的模版文件WorkTemp.xls。运行“DrillMain.exe”主程序，屏幕显示测斜仪数据处理软件主界面（如图4主界面）。
图4 主界面
图4.1 主界面（非标准坐标系）
d）. 建立数据文件
在软件主界面上点击文件->新建（见图4主界面）,系统为将要测量的孔建立数据文件。文件名按照日期已经自动产生（可修改）。点击保存即可（见图5保存数据文件）。
如果该钻孔文件已经存在，只需点击菜单栏的文件->打开,打开上次建立的钻孔信息文件即可（见图4主界面）。
图5 保存数据文件
e）. 钻孔信息设置
建立好新的钻孔文件后，点击菜单栏的文件->钻孔信息设置（图4主界面），弹出如（图6钻孔信息设置）界面。输完图中所列信息项(缺省默认为0)，点击“确定”。这些信息将在报表中体现出来。
图6 钻孔信息设置
f）. 参数设置
一台计算机可以和多根探管配套使用，在每次同步通讯时默认的是已选探管参数，若要改换另一根探管需选择相应探管的参数。点击菜单栏的设置->参数设置（图7设置界面），点击（图8参数设置）“…”按钮，定位到存放着探管参数的文件夹，点击“添加”按钮，将其添加到参数列表中，为下次备用，删除按钮的功能是，将列表中选择的参数，从列表删除。改变探管参数只需在参数列表中，双击对应的行，将其设置为默认参数，然后点击“确定”保存。软件计算时将以默认的参数计算角度。
图7 设置界面
图 8 参数设置
g）. 串口设置
应将连接数据通讯电缆的串口端口号设为默认端口，点击（图7设置界面）“串口设置”进入串口设置界面，选择连接通讯电缆的端口为当前默认端口。
h). 绘图坐标系设置
软件绘图时，支持三种坐标系，标准坐标、巷道方向、深度方向。标准坐标：X轴向北,Y 轴向西,Z轴垂直向上；巷道方向：X沿巷道方向,Y轴垂直于巷道方向,Z轴垂直向上；深度方向：X轴钻孔实际深度,Y轴左右偏移，Z轴垂直向上。点击主界面“数据处理”（图9数据处理）->坐标系选择，进入图10坐标系选择界面。当选择了默认坐标系，数据表表头如图4主界面所示，若选择了其它坐标系图4主界面中数据表表头的X、Y、Z内容相应换为如图4.1所示。
图9 数据处理
图10 坐标系选择
3.4无缆测量方式测斜
a. 连接
打开探管的钻杆后堵头（见图11 探管外形），并用数据通讯电缆连接探管与同步机（探管与电脑连接时用带232/485转换接头的连接电缆），按压探管电源按钮开关（红灯亮加电）及同步机电源开关（屏幕显示“Please choose”）。
图11 探管外形
●注1：1-----钻杆连接头，2-----开关（按钮开关，按下为关灯灭，弹起为开灯亮），3-----探
管，4----探管前堵头，
5-----探管后堵头，6----工具（勾头扳手）。
●注2：钻杆连接头用于钻杆与探管之间的连接转换，用户可按照此连接头的规格加工适合钻
杆螺扣的钻杆连接头。
b. 同步
按同步机“01”键与探管同步，屏幕第一行显示“Measuring”，屏幕第二行显示“miao=60”,6秒之后显示“00:00:00 0000”同步工作开始，拔掉探管电缆插头，给探管装上探管后堵头和钻杆连接头，同步机、探管分别同步工作（在此期间同步机和探管均不得断电），如果屏幕第二行没有显示如上内容，需要按压（间隔时间大于6秒）探管电源按钮开关（直到“miao=60”出现）。
c. 测量
探管与同步机同步并分离后，探管连接到钻杆被送入钻孔开始测量，每按一次同步机的“采样”按键都要记录下此时探管在钻孔相应的深度，直至测量完成按同步机“关”按钮。
d. 数据通讯
钻孔测量完成,取出探管,卸掉探管后堵头和钻杆连接头,将探管开关拨到“关”，用通讯电缆线将探管与同步机相联进行数据通讯。
将探管开关拨到“开”，按同步机“开”键，屏幕第一行显示“Please choose”，按“通信”键，屏幕第一行显示“Communicating”，屏幕第二行显示探管传输的数据采样顺序号，通信结束屏幕第二行显示“OK! Fulfill!!”。
同步机与电脑连接，运行数据处理软件“DrillMain.exe”，主界面上点击“测量”（如图12测量界面），选择“同步传输”等待同步机数据，屏幕显示（见图13同步传输）表格，默认选择“计算”，按同步机“开”键，屏幕第一行显示“Please choose”，按“PC”键，屏幕第一行显示“TO PC”，屏幕的第二行显示同步机传输的数据顺序号，通信结束屏幕的第二行显示“OK! Fulfill!!”。将记录的采样点深度数据填入（图13同步传输）表格，填完后点击“保存数据”按钮，若选择了“计算”则计算并保存数据在钻孔文件中并返回主界面，若未选择“计算”则需要在返回主界面后点击“测量”（如图12测量界面），选择“指定传输”进行探管与电脑直接通讯3.5c（如图18指定传输数据）。
图12 测量界面
图13 同步传输
e. 多孔数据拆分
当一次测量了多个钻孔时，数据同步后，需要将数据按照钻孔进行分割，以便于软件处理数据。请点击主界面的数据处理（见图9数据处理）->拆分多孔数据（见图14拆分多孔数据）。请输入该钻孔的起始和结束点号，点击确定后，软件会自动拆分数据。拆分后的钻孔数据文件命名规则为：原文件名+结束编号+S(.XLS)
图14 拆分多孔数据
f. 数据编辑
点击主界面的数据处理（见图9数据处理）->数据编辑，调入图4界面“新建”或者“打开”的数据（见图15编辑数据）。
图15 数据编辑
3.5 有缆测量方式测斜
用通讯电缆线将探管与电脑相连，在井下请使用“YHD1-1000J孔口监视器”。
a. 随钻测量
测量：点击测量->随钻测量（见图12测量界面），系统弹出（如图16随钻测量）界面。
当探管放入预定位置后，此时应记录下相应的钻杆长度,以便计算测点的深度，在当前深度项目里输入，并按“测量”按钮。探管将开始测量，并将记录号、深度、倾角、方位角、工具面向角添加到表格中。如此重复操作，直至测量完毕。测量完毕后，点击“关闭”按钮。
注意：在此过程中，不能将探管和电脑（孔口监视器）断开。
图16 随钻测量
b. 定时同步测量
点击菜单栏的测量->定时同步（图12测量界面），弹出（图17定时同步）界面。
界面中的参数输入均点击相应箭头完成。测量时间间隔从6秒开始以1秒为单位增减（探管最大可存储1440条测量数据，例如：以1分钟为单位增减，则可记录24小时的数据），深度增量以1.5米为单位增减，当前深度以深度增量为单位增减。
输入需要的测量时间间隔、深度增量、当前深度，点击“同步”按钮。当电脑和探管同步后，这个“同步”按钮变为灰色，就不能再使用了，此时拔掉探管电缆插头（切勿关掉探管电源开关），探管和电脑分别同步工作。
图17 定时同步
当探管被钻杆送人预定位置后，此时应记录下相应的钻孔深度填入当前深度项目中。并按“确认”按钮。系统将在下一测量间隔起始点时，将记录号、时间、当前深度，添加到（图17定时同步）表中。如此重复操作，直至测量完成。测量完成后，点击“关闭”按钮。
c. 探管与电脑直接通讯
用通讯电缆连接探管与电脑并给探管加电，探管与电脑直接数据通讯方式分两种：通讯所有数据，通讯指定数据，前者数据量大速度慢，后者数据量小速度快。
通讯所有数据：点击测量->数据传输（见图12测量界面），弹出（如图18数据传输）界面。
图18 数据传输
点击“同步数据”按钮，获取探管中所有的数据，按照对应的序号自动填入记录号、倾角、方位角、工具面向角。当数据传输结束，按钮变为“完成”，表示数据已通信完成，将记录的采样点深度数据填入（图18数据传输）表格，填完后点击“完成”按钮，系统将填有深度的数据保存在钻孔文件中并返回主界面。“取消”按钮是退出数据传输功能。
通讯指定数据：
打开测量->指定传输（见图12测量界面），弹出（如图19指定传输数据）界面。
图19 指定传输数据
点击“同步数据”按钮，将从探管的存储器中获取同步深度时所采集的记录，按照对应的记录号填入对应的倾角、方位角、工具面向角。当数据传输结束，按钮变为“完成”，表示数据已通信完成，点击该按钮系统将通讯后的数据保存在钻孔文件中并返回主界面。“取消”按钮是退出指定传输功能。
3.6 图形与报表
数据传输完后，可从图形菜单中（如图20图形界面）以不同的方式查看当前钻孔的轨迹图。三维图（见图21三维图形，可以使用鼠标在图形上进行360度的旋转）。正视图（如图22）、俯视图（如图23）、侧视图（如图24侧视图）。
图20 图形界面
图21 三维图形
图22 正视图
图23 俯视图
图24 侧视图
以上三种平面投影图在显示时，可以用鼠标进行拖动及放大操作（右键拖动，左键放大），方便观察投影轨迹。
可以将轨迹图保存为图片格式，操作如下：
选择好欲保存的图形类别，点击主界面菜单，图形-〉图形保存为,弹出文件保存对话框，输入文件名点保存即可。
打印报表需将3.3d里所建立的钻孔文件复制到连接有打印机的电脑上,并且该电脑中需要安装有Microsoft Excel,因为钻孔数据文件保存在Excel文件中。用 Excel 打开复制的文件,修改文件的格式到您满意为止,然后打印即可.
3.7 探管维护
每次下井测量前，请先检测探管，确保探管工作正常。操作方法:点击主界面菜单栏的探管维护->探管检测（见图25探管维护），弹出（图26探管检测）界面。选择检测的位置,并将探管按照检测项目里的指示放置好,点击“测量”按钮,系统会判断在该位置时探管的状态(正常,不正常)。当有不正常的状态时,请执行消磁操作.点击菜单栏的探管维护->消磁（见图25探管维护），弹出（图27探管消磁）界面。点击探管消磁界面中的“确定”按钮,完成后返回（图26探管检测）界面继续检测，直到各检测位置探管状态正常为止。
图25 探管维护
图26 探管检测
图27 探管消磁
3.8 测斜资料处理
当测量好深度、倾角、方位角后，可按下列公式计算各测点的坐标增量。
2
sin
2
sin
2cos
2
cos
2cos
B
A B
A B
A B
A A
A l Z l Y l x ααββααββαα+?=?++?-=?++?=?
其中:?L 为测点A,B 间距离，B A B A ββαα、、、分别为测点A 、B 的倾角，方位角。此时坐标系为X 轴向北,Y 轴向西,Z 轴垂直向上。 3.9 测斜结果记录表
钻 孔 测 斜 计 算 表
矿 井: 巷 道: 孔 号: 日 期: 设计倾角: 设计方位: 磁 偏 角: 巷道走向：
3.10 充电机的使用
a) 必须使用专用的充电机充电，充电时必须关掉同步机和探管电源开关。
b) 充电机的输入为220V/50HZ的交流电。
c) 测斜仪使用前必须提前把同步机和探管充满电，充电时应先插好电缆插头再打开充电机电源开关，相应的电量指示灯闪亮，电量指示满格时发出声响表示已经充满，同时充电停止，应先关断电源开关，再拔掉插头。
d) 充电时充电机上显示充电电流（探管约为1.0 A左右，同步机为0.5 A左右）。当接近充满时，充电电流会逐渐减小，直到充满时充电电流显示为0.0A。同步机在无电时充满时间约需4.5小时，探管约需4.5小时。充满后应关掉充电机的电源并断开充电插头。