王小波

(中煤科工集团西安研究院有限公司，西安 710077)

0 引言

煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中的主要灾害，破坏性大，给安全生产带来很大隐患。利用钻孔对煤层中的瓦斯进行抽采是保障当前煤矿安全的有效方法[1-3]。为了保证钻孔按照设计轨迹进行钻进，通常采用定向钻进技术，随着技术发展，按照信号传输方式分为有线和无线两种方式，无线传输方式近些年发展较为迅速。按信号原理又分为泥浆脉冲和无线电磁波，泥浆脉冲传输相对较远，适用于液动钻进；无线电磁波传输距离相比较近，但其除适用于液动钻进外，也可适用于空气钻进。煤矿松软煤层煤质软/破碎、透气性较差，采用孔底液动螺杆钻进施工时，驱动液动螺杆马达的高压水也极容易造成钻孔坍塌无法成孔[4-7]。无线电磁波技术可以弥补泥浆脉冲系统无法用于空气钻进的不足[8-11]，是解决井下软煤定向钻进，对工作面进行瓦斯抽采的设备保障。

1 矿用无线电磁波随钻系统组成

矿用电磁波随钻测量系统分为孔口部分和孔中部分两大部分。其中，孔口部分主要有用于控制系统各种指令、数据接发、运算处理以及数据成图的矿用本安型控制器，给控制器供电的矿用隔爆兼本安型直流电源，用于接收钻孔中发出信号的接收天线。孔中部分由下无磁钻杆、无磁探管、矿用本安型电磁波随钻测量仪探管(安装在无磁探管中)、绝缘短节、上无磁钻杆组成。核心部分电磁波随钻测量探管由两根电池组、电源智能管理单元、姿态测量和数据传输等4部分组成，如图1所示。……