定向鉆進技術
目前,煤礦井下隨鉆測量定向鉆進技術以有線隨鉆測量定向鉆進為主,鉆進過程中采用有線隨鉆測量系統監測鉆孔軌跡,通過中心通纜式鉆桿形成的有線通道傳輸測量信號,鉆桿以滑動方式進行定向鉆進。
目前,煤礦井下無線隨鉆測量定向鉆進技術分為泥漿泵脈沖無線隨鉆測量和低頻電磁波傳輸無線隨鉆測量。
泥漿泵脈沖無線隨鉆測量定向鉆進技術是基于泥漿泵脈沖和復合定向鉆進發展起來的一種煤礦井下新型定向鉆進技術 ,其以高壓沖洗液為動力和排渣介質,驅動液動螺桿馬達回轉碎巖鉆進,并攜帶鉆進中產生的鉆渣;鉆進過程中泥漿脈沖無線隨鉆測量裝置測量鉆孔傾角、方位角和液動螺桿馬達工具面向角等參數,以壓力脈沖為信號載體,以鉆桿內沖洗液為信號傳輸通道,向孔口傳輸孔內測量數據;孔口依據接收到的測量數據進行鉆孔軌跡的調整;鉆機提供鉆進給進力、回轉力和液動螺桿馬達工具面向角調整動力等 ;泵車向孔內提供高壓沖洗液。
礦用電磁波隨鉆測斜儀的測量原理與目前市面上其他類型測斜儀器的測量原理基本一致,但在測量數據的傳輸方式上完全不同,礦用電磁波隨鉆測斜儀是基于無線電磁波為數據傳輸載體的新型隨鉆測量儀器。鉆探施工人員通過孔口控制器上的鉆孔軌跡實時顯控軟件輸入測量指令,孔口控制器主控電路接收到指令后進行編碼,由無線電磁波傳輸單元經孔口控制器專用發射/接收天線及電極將載有測量指令信息的電磁波編碼信號輻射到地層中;載有測量信息的電磁波編碼信號沿著金屬鉆桿和地層向孔底方向傳播, 電磁波編碼信號在到達測量位置后,被與孔中測量 探管連接的發射/接收天線 (絕緣短節)所接收, 經過孔中測量探管的接收單元對接收信號進行放大、信息解調得到操作指令,及時啟動測斜短節完成當前位置鉆具的姿態測量;載有測量數據信息(傾角、方位角、工具面向角、實時溫度)的測量結果通過主控單元及無線電磁波傳輸單元調制并經由發射/接收天線發射輻射到地層中;經鉆桿和地層傳輸至孔外,孔外專用發射/接收天線接收到孔中回傳的電磁波信號后,由孔口控制器中的接收調理電路進行電磁波信號的放大、濾波和解調,得到當前位置鉆具姿態原始信息,經主控電路解算處理后由軌跡實時顯控軟件成圖顯示。