外部供电矿用随钻测量装置ZSZ1000研发与应用

"基于外部供电的矿用随钻测量装置研究及应用" 随钻测量装置是煤矿井下钻探作业中的关键技术设备，它主要用于实时监测钻孔的轨迹和地质参数，确保钻孔的安全和效率。传统的随钻测量装置通常依赖内部电池供电，这存在电池寿命短、信号传输不稳定以及电池处理的环保问题。针对这些问题，本文的研究者开发了一种名为ZSZ1000的新型矿用随钻测量装置，该装置采用外部供电方式，极大地改善了上述问题。 ZSZ1000装置的核心创新在于利用电流环的工作原理，通过专用的通缆钻杆实现对探管的同时供电和信号传输。电流环是一种电磁耦合通信技术，能够在长距离的导线中传输数字信号，具有较高的稳定性和抗干扰能力。这种设计不仅延长了探管的使用寿命，还显著提高了信号传输的可靠性，解决了传统装置因电池耗尽导致的数据丢失或失真的问题。 在实际的工业性试验中，ZSZ1000装置在不同地质条件的多个煤矿进行了测试。实验结果显示，无论是在何种钻孔轨迹下，该装置都能保持高可靠性运行，显著提升了钻孔效率，达到10%以上。此外，由于无需频繁更换电池，每年每根探管可以节约大约25万元的千米定向钻机运行电池成本，这不仅降低了运营成本，也减少了电池废弃物对环境的影响。 外部供电的随钻测量装置的出现，标志着煤矿井下钻探技术的一大进步。它不仅可以提高钻孔作业的精度和效率，而且有助于推动煤矿行业的绿色可持续发展。通过减少对电池的依赖，这种装置为未来的井下测量设备设计提供了新的思路，有望成为未来行业标准的一部分。 关键词：电流环；外部供电；随钻测量装置；通缆钻杆 中图分类号：TD712.6 文献标志码：A 文章编号：0253－2336(2013)03－0012－04 作者：王清峰1，2，3，黄麟森1，2 (1.中国煤炭科工集团重庆研究院，重庆 400039； 2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400039； 3.重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆 400044)