[0001] 本发明涉及大直径生命救援孔钻探技术领域，特别是涉及一种生命救援感知定位的潜孔锤钻头。

[0002] 无论是煤炭开采还是交通建设，都会涉及到地下工程，而西部地区地势复杂多样，地质构造复杂，复杂多变的环境，使工程建设过程中可能出现坍塌、毒气泄漏、火灾等危险情况，从而需要佩戴潜孔锤钻头，用于面对紧急情况。

[0003] 但它在实际使用中仍存在以下弊端：

[0004] 现有的潜孔锤钻头在实际使用过程中，无法对被困人员进行实时定位自主追踪，救援人员无法清除了解被困人员所在的位置，使得救援工作难度增加，不能及时救助被困人员。

[0032] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

[0033] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

[0034] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

[0035] 请参阅图1‑图5所示，本实施例为一种生命救援感知定位的潜孔锤钻头，包括：

[0036] 钻头体1、UWB基站2、九轴姿态传感器3、保护外壳4和安装支架5；

[0037] 其中，UWB基站2共设置有三组，UWB基站2以及九轴姿态传感器3呈圆周整列固定在安装支架5内部，安装支架5固定在钻头体1外表面，保护外壳4位于安装支架5的外部；、[0038] 设置的UWB基站2与位置标签之间进行实时无线通讯数据交换，地面监控系统处理往返信息，利用算法计算UWB基站2与标签的距离，确定基站与标签相对位置，从而确定被困人员位置，九轴姿态传感器3通过三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计构成，可以将数据发送到地面监控系统，实现对钻头自身姿态及运动状态的监控，确保钻头沿追踪轨迹进行钻进，保护外壳4则用于将UWB基站2以及九轴姿态传感器3保护在其内部，安装支架5则用于将UWB基站2以及九轴姿态传感器3固定在钻头体1的外表面；

[0039] 钻头体1顶端开设有螺纹槽13，且钻头体1中端外部以及保护外壳4内部开设有螺纹槽13；

[0040] 设置的螺纹槽13，可快速将保护外壳4固定在钻头体1上，从而保护UWB基站2以及九轴姿态传感器3，使其在钻孔工作中不发生损坏；

[0041] 钻头体1中部固定有中心喷管6，中心喷管6与钻头体1中部开设有进气孔道8；

[0042] 设置的进气孔道8上部连接高压气源，气体可送进气孔道8进入钻头体1内部，中心喷管6用于碎屑在其内部运动排屑；

[0043] 钻头体1底端端面开设有排渣槽9，钻头体1底端开设有上返排渣孔10，上返排渣孔10位于排渣槽9的顶端内部，且上返排渣孔10与中心喷管6相联通；

[0044] 输送的气体经底喷孔11到达排渣槽9，带动周围气体卷积岩石碎屑从排渣槽9进入，经上返排渣孔10进入中心喷管6，使得碎屑可从中心喷管6排出；

[0045] 钻头体1底端开设有底喷孔11，底喷孔11包括主干底喷孔11‑1和分支底喷孔11‑2，主干底喷孔11‑1的上端与进气孔道8相连通，分支底喷孔11‑2的下端与排渣槽9相联通；；

[0046] 气体进入进气孔道8后，沿底喷孔11到达排渣槽9，并带动周围气体卷积岩石碎屑进入排渣槽9，进而将碎屑排出；

[0047] 钻头体1底端内部固定有球齿12，球齿12共设置有数组；

[0048] 设置的球齿12可以提高钻孔工作效率，同时分布在四周及底部可以减少钻头磨损，延长使用寿命；

[0049] 安装支架5包括支架5‑1和螺丝5‑2；

[0050] 其中，支架5‑1设置有四组，螺丝5‑2共设置有八组，螺丝5‑2呈两两分布在支架5‑1的两侧，螺丝5‑2固定在支架5‑1、UWB基站2以及九轴姿态传感器3内部；

[0051] 设置的螺丝5‑2用于将UWB基站2以及九轴姿态传感器3固定在支架5‑1内部，在通过支架5‑1，将安装支架5固定在钻头体1外表面；

[0052] 在遇到危险情况时；

[0053] UWB基站2中UWB射频收发定位模块负责接收标签发送的射频信号并发送UWB信号，无线传输模块将定位信息发送到地面监控系统，电源管理模块负责芯片的供电，且在九轴姿态传感器3的配合使用下，其内部的三轴加速度计感知钻头在三个方向的加速度，即受力情况，三轴陀螺仪通过测量陀螺转子与钻头之间的夹角，计算钻头角速度，获得钻头运动状态，三轴磁力计感知钻头与东南西北反向之间的夹角，判断钻进方向，将数据发送到地面监控系统对实现钻头自身姿态以及钻进状态的准确追踪；地面监控系统将定位信息发送到安装在钻头体1的驱动模块，带动钻头对标签进行自动追踪。

[0054] 在进行排渣时；

[0055] 进气孔道8上部连接高压气源，气体由进气孔道8进入钻头体1内部，经底喷孔11到达排渣槽9，带动周围气体卷积岩石碎屑从排渣槽9进入，经上返排渣孔10进入中心喷管6，使得废屑从中心喷管6排出；

[0056] 该步骤，可以实时感知并自主被困人员的定位，以及对钻头本身钻进状态进行实时监控，通过地面监控系统获得的信息及时调整钻孔方案。

[0057] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0058] 最后应说明的是：以上所述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。