本文是山西煤基低碳聯(lián)合基金項目（U1510112）的重要組成部分,也是2014年晉煤集團科技攻關項目的主體內(nèi)容。它是針對煤礦井下水平定向鉆機鉆孔軌跡無法快速、準確跟蹤設計軌跡的問題而提出的。隨著我國煤層氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,礦用水平定向鉆機應用越來越廣泛,其軌跡測量和跟蹤的準確性和快速性直接影響著開采效率和生產(chǎn)安全。多年來,礦用水平定向鉆機一直依靠進口,由于其技術封鎖、配件周期長、服務不及時等問題嚴重制約著煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。盡管我國目前眾多煤機企業(yè)在研制水平鉆機臺體方面已經(jīng)有了長足發(fā)展,但是鑒于其專長側重于機械設計,在隨鉆測斜技術、鉆孔軌跡跟蹤技術方面跟國外的差距仍然比較大。因此,研究具有自主知識產(chǎn)權和國際先進水平的水平定向鉆機鉆孔軌跡測斜系統(tǒng)及跟蹤技術具有重要的現(xiàn)實意義和重大的經(jīng)濟價值。本文以礦用水平鉆機（包括礦用水平千米定向鉆機和礦用普通回轉鉆機）為研究對象,在廣范調(diào)研國內(nèi)外近水平鉆孔軌跡測斜技術和控制技術的基礎上,自主開發(fā)了可適用于礦用普通回轉鉆機的隨鉆測斜系統(tǒng),并就其測量技術、校正方法和抗磁干擾方法,以及水平千米定向鉆機鉆孔軌跡跟蹤技術,展開了深入研究,具體研究內(nèi)容如下:（1）隨鉆... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

子系統(tǒng)通訊關系圖

序、探管/同步儀操作子程序（清空、實時時間校準、讀取）、有效點篩選計算子程序、測點坐標計算及軌跡繪制和分析子程序等構成。其中軌跡繪孔初始參數(shù)輸入、二維軌跡偏差圖繪制、三維軌跡圖繪制等功能。姿態(tài)角但包括具體有效測點處的姿態(tài)計算，還包括有效數(shù)據(jù)報表制作（Excel 報界面可如文章末尾的實驗樣機圖片）。跡實驗結果分析據(jù)以上設計方案，自行設計一套可適用于煤礦用中小型回轉鉆機的離線式（樣機如文章末尾的附錄一）[40][41]。本節(jié)設計了以下軌跡實驗。規(guī)劃一條 2-11 所示，該軌跡為水平面軌跡，其上下位移為 0，左右位移如下圖標注間隔為 10m，軌跡總長為 90m，圖中水平軸尺寸為標注點在南北向軸線分寸為東西向軸線的分量。

28的上下偏差圖 (c) 軌跡的圖 2-12 軌跡實驗對比圖ontrasting diagram of the designed trajectory and the m原因，探管傳感器的靈敏度受溫度影響也比較度與溫度之間的關系。普通回轉鉆機開發(fā)配套的隨鉆測斜系統(tǒng)，從水論出發(fā)，分析研究了基于加速度計和磁強計工藝，在解決了回轉鉆機孔底姿態(tài)數(shù)據(jù)不能上

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于橢球和平面擬合的隨鉆測量系統(tǒng)校正方法[J]. 梁偉嘉,吝伶艷,劉宗偉.  煤炭技術. 2016(09)
[4]煤礦井下定向鉆孔軌跡預測技術[J]. 張杰.  煤礦安全. 2015(10)
[5]定向鉆井PDC鉆頭三維鉆速預測方法[J]. 鄒德永,王家駿,盧明,陳修平,于金平.  中國石油大學學報(自然科學版). 2015(05)
[6]新型煤礦井下定向鉆進用有線隨鉆測量裝置[J]. 方俊,石智軍,李泉新,高珺.  工礦自動化. 2015(08)
[7]回轉鉆進隨鉆測量裝置數(shù)據(jù)處理軟件設計[J]. 黃麟森,張先韜.  工礦自動化. 2015(07)
[8]用于瓦斯抽放鉆場的液壓鉆機牽引移動裝置[J]. 楊威.  工礦自動化. 2015(04)
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博士論文
[1]基于MARG傳感器的AHRS關鍵技術研究[D]. 李翔.西安電子科技大學 2013
[2]水平定向鉆進隨鉆測量方法及定位技術研究[D]. 徐濤.國防科學技術大學 2006
[3]支持向量回歸的模型選擇及應用研究[D]. 劉靖旭.國防科學技術大學 2006

碩士論文
[1]三軸磁強計誤差分析與校正研究[D]. 孟健.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[2]扶余平臺水平井井眼軌跡預測技術研究[D]. 房臣.中國石油大學 2011
[3]煤礦井下隨鉆測量技術及鉆孔軌跡數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 孫榮軍.煤炭科學研究總院 2009
[4]受控定向鉆進測量系統(tǒng)三維校正問題研究[D]. 王嵐.煤炭科學研究總院 2008
[5]煤礦井下近水平定向孔螺桿鉆具鉆進受控機理研究[D]. 趙永哲.煤炭科學研究總院 2008
[6]UKF和EKF在衛(wèi)星姿態(tài)確定中的應用研究[D]. 劉星.中國科學院研究生院（空間科學與應用研究中心） 2007
[7]近水平孔軌跡受控方法及受控機理[D]. 郝世俊.煤炭科學研究總院 2001



本文編號：3264075