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随钻测量技术与装备无论是在石油钻井领域还是在地面煤层气的抽采或是矿下煤层气的抽采,都起着至关重要的作用。 本文以山西晋煤集团成庄矿的“松软破碎煤层定向钻进成孔工艺及配套设备研究”项目为依托,针对目前煤矿有线随钻测量系统所面临的设备老化、可靠性差及维护成本高昂的情况,通过对国内外的随钻测量技术、无线通信技术以及钻孔轨迹处理技术发展现状与趋势进行对比研究,提出了以无线电磁波来实现煤矿井下随钻测量装置的总体设计方案。 本文完成了以STM32F405的32位微处理器为核心,以先进MEMS技术及FPGA大规模集成电路技术实现近钻头姿态采集测量单元的硬件设计、数字调制解调的发射机单元及接收机单元的硬件设计;完成了以研华I5双核工控机为核心的矿用隔爆兼本安型计算机硬件设计及无线电磁波随钻测量系统软件设计。在此基础上,完成了无线电磁波随钻测量系统联调与工业性试验,通过对测量数据的对比与分析,进一步通过实践确定了无线电磁波随钻测量系统的可行性及实用价值。YSX16型矿用电磁波随钻测量系统在成庄矿完成了最深进尺580米,截至2017年9月30日多孔累计实现钻井进尺约10000米。