煤礦井下順層鉆孔中煤層厚度隨鉆探測方法研究.pdf

1、煤層厚度是煤礦生產(chǎn)過程中非常重要的一個參數(shù)，其變化會影響采掘部署、增加掘進巷道數(shù)量、影響生產(chǎn)計劃、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、儲量的準確計算、煤炭資源的充分回收等。因此，研究煤厚變化對指導煤礦安全生產(chǎn)具有重要的實際意義。煤礦井下順煤層隨鉆測量煤厚技術能夠實現(xiàn)煤層厚度的測量值更加接近其準確值；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、極大的提高掘進效率和煤層回采率、同時也能輔助于礦井煤與

2、瓦斯突出災害預測、促進煤礦安全生產(chǎn)、提高煤礦經(jīng)濟效益等重要意義。
　　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行對比和總結，選出三種適用于煤礦井下的煤巖層分界面測量方法：鉆孔雷達技術、隨鉆地震技術、聲波測量技術；結合隨鉆探測技術總結出三種與之相對應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行對比分析，認為相對于其它兩種方法

3、，鉆孔雷達隨鉆測量方法更適用于煤礦井下順層鉆進中煤層厚度的隨鉆測量。
　　本文針對鉆孔雷達測量煤厚方法，對其主要硬件—鉆孔雷達天線進行了設計與仿真，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，參與設計了鉆頭姿態(tài)測量模塊，并詳細介紹了其工作原理、數(shù)據(jù)獲取及處理過程。最后，基于GIS技術，設計并研發(fā)了隨鉆測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理輔助軟件，實