本文關(guān)鍵詞：煤礦井下順層鉆孔中煤層厚度隨鉆探測方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤層厚度是煤礦生產(chǎn)過程中非常重要的一個(gè)參數(shù),其變化會(huì)影響采掘部署、增加掘進(jìn)巷道數(shù)量、影響生產(chǎn)計(jì)劃、降低回采率。另外,煤厚還影響采區(qū)的合理布置、采煤方法的正確選擇、儲量的準(zhǔn)確計(jì)算、煤炭資源的充分回收等。因此,研究煤厚變化對指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)具有重要的實(shí)際意義。煤礦井下順煤層隨鉆測量煤厚技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)煤層厚度的測量值更加接近其準(zhǔn)確值;并能夠從根本上解決由于煤層厚度變化引起的采掘工作接替問題、極大的提高掘進(jìn)效率和煤層回采率、同時(shí)也能輔助于礦井煤與瓦斯突出災(zāi)害預(yù)測、促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)、提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益等重要意義。順煤層隨鉆測量煤厚是根據(jù)測量鉆頭位置和上下兩個(gè)煤巖分界面的距離而得到。通過對常用的巖層分界面測量方法進(jìn)行對比和總結(jié),選出三種適用于煤礦井下的煤巖層分界面測量方法:鉆孔雷達(dá)技術(shù)、隨鉆地震技術(shù)、聲波測量技術(shù);結(jié)合隨鉆探測技術(shù)總結(jié)出三種與之相對應(yīng)的順煤層煤厚隨鉆測量方法,分別從工況條件、測量精度、信噪比及測量方式等方面對上述三種方法進(jìn)行對比分析,認(rèn)為相對于其它兩種方法,鉆孔雷達(dá)隨鉆測量方法更適用于煤礦井下順層鉆進(jìn)中煤層厚度的隨鉆測量。本文針對鉆孔雷達(dá)測量煤厚方法,對其主要硬件——鉆孔雷達(dá)天線進(jìn)行了設(shè)計(jì)與仿真,得出了適合煤礦井下隨鉆測量的主要天線參數(shù):天線半徑約為7.5mm,天線振子長度約為355mm,天線中心頻率約為200MHZ。為了獲取鉆頭的空間位置,參與設(shè)計(jì)了鉆頭姿態(tài)測量模塊,并詳細(xì)介紹了其工作原理、數(shù)據(jù)獲取及處理過程。最后,基于GIS技術(shù),設(shè)計(jì)并研發(fā)了隨鉆測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理輔助軟件,實(shí)現(xiàn)了鉆孔及煤厚數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取、處理、存儲、分析與顯示功能。
【關(guān)鍵詞】：順層鉆孔 隨鉆測量 煤礦井下 煤層厚度 鉆孔雷達(dá)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD175
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究目的和意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 煤層厚度探測技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 隨鉆探測技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 煤層厚度隨鉆探測技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究內(nèi)容13
• 1.4 技術(shù)路線13-16
• 2 隨鉆探測系統(tǒng)原理及關(guān)鍵技術(shù)16-34
• 2.1 概述16
• 2.2 無線隨鉆通訊技術(shù)研究方法及原理16-24
• 2.2.1 鉆井液脈沖式隨鉆通訊16-18
• 2.2.2 聲波隨鉆通訊18-19
• 2.2.3 電磁波隨鉆通訊19-24
• 2.3 定向姿態(tài)方位測量方法與原理24-34
• 2.3.1 姿態(tài)方位測量的基本原理24-27
• 2.3.2 姿態(tài)測量模塊設(shè)計(jì)與開發(fā)27-30
• 2.3.3 原始數(shù)據(jù)獲取及處理過程30-34
• 3 煤層厚度隨鉆測量方法研究34-60
• 3.1 概述34
• 3.2 鉆孔雷達(dá)煤厚測量方法34-46
• 3.2.1 鉆孔雷達(dá)方法簡介及其影響因素分析34-43
• 3.2.2 鉆孔雷達(dá)測量煤厚基本原理43-45
• 3.2.3 鉆孔雷達(dá)數(shù)據(jù)處理流程45-46
• 3.3 隨鉆地震煤厚測量方法46-53
• 3.3.1 隨鉆地震方法簡介46-47
• 3.3.2 隨鉆地震測量煤厚基本原理47-50
• 3.3.3 隨鉆地震數(shù)據(jù)處理流程50-53
• 3.4 聲波煤厚測量方法53-58
• 3.4.1 聲波測量方法簡介53-55
• 3.4.2 聲波測量煤厚基本原理55-56
• 3.4.3 聲波測量數(shù)據(jù)處理流程56-58
• 3.5 小結(jié)58-60
• 4 鉆孔雷達(dá)天線設(shè)計(jì)及仿真60-72
• 4.1 鉆孔雷達(dá)天線概述60-65
• 4.1.1 常用鉆孔雷達(dá)天線類型60-62
• 4.1.2 鉆孔雷達(dá)天線探測深度62-63
• 4.1.3 鉆孔雷達(dá)天線探測分辨率63-65
• 4.2 半波偶極子天線設(shè)計(jì)與仿真65-72
• 4.2.1 偶極子福射原理65-66
• 4.2.2 半波偶極子天線設(shè)計(jì)與仿真66-72
• 5 煤厚隨鉆系統(tǒng)輔助軟件開發(fā)72-82
• 5.1 系統(tǒng)開發(fā)軟、硬件要求72
• 5.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)72-73
• 5.3 系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)73-82
• 5.3.1 系統(tǒng)框架及主界面73-75
• 5.3.2 矢量圖形編輯75-76
• 5.3.3 鉆孔及煤厚信息管理76-77
• 5.3.4 鉆頭姿態(tài)計(jì)算及煤巖界面繪制77-82
• 6 結(jié)論82-84
• 參考文獻(xiàn)84-90
• 作者簡歷90-92
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集92

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1 陳彥軍;姚U

本文編號：424080