[发明专利]用于煤矿井下电磁波无线传输的孔内发射天线装置

说明书

技术领域

本发明属于煤矿井下随钻测量技术领域，具体涉及一种用于煤矿井下电磁波无线传输的孔内发射天线装置。

背景技术

为保证采煤矿安全高效开采并提高瓦斯利用率，通常在煤矿井下需要施工大量的瓦斯抽采钻孔。为了提高钻孔质量减低钻探成本，随钻测量系统开始应用于煤矿井下的各种定向钻机，以指导瓦斯抽采钻孔的设计与施工。随钻测量技术为钻孔工程参数的实时测量与传输提供了技术上的支持。常用的中心通缆式随钻测量系统成本很高且可靠性较差，泥浆脉冲式随钻测量系统数据传输速率低且只能单向通讯，而电磁波传输无线随钻测量系统传输速率较高且可靠性较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于煤矿井下电磁波无线传输的孔内发射天线装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种用于煤矿井下电磁波无线传输的孔内发射天线装置，该装置包括中空内短节、第一中空外接头、第二中空外接头、中心电极；所述中空内短节的两端分别与第一中空外接头、第二中空外接头连接，所述中心电极设置在中空内短节的中心并且两端分别延伸至第一中空外接头、第二中空外接头内，所述中心电极的两端分别通过电极支架与第一中空外接头、第二中空外接头的内壁连接。

上述方案中，所述中空内短节外壁包覆有外层涂布。

上述方案中，所述电极支架为一中心与中心电极匹配的圆环，并且圆环的外圆周上均匀设置有至少三个凸起，所述至少三个凸起分别通过固定螺丝第一中空外接头或第二中空外接头的内壁连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

（1）本发明采用特殊材料与工艺，在保证绝缘短节强度的情况下增大了发射极距，发射极距不小于40cm。石油行业已有的电磁波传输无线随钻测量设备井中发射天线的极距通常只有1cm。通过级联小极距天线虽然可以增加发射极距，但同时会降低发射效率。

（2）本发明的强度高，和钢制钻杆的强度一样；而石油行业所用井中发射天线的强度小于所用钻杆的强度。

（3）本发明的外径小且中空，以保证煤矿井下随钻测量的要求；而石油行业所用井中发射天线装置外径大、功率大，不满足煤矿井下防爆要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供一种用于煤矿井下电磁波无线传输的孔内发射天线装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供一种用于煤矿井下电磁波无线传输的孔内发射天线装置的电机支架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明实施例提供一种用于煤矿井下电磁波无线传输的孔内发射天线装置，如图1所示，该装置包括中空内短节1、第一中空外接头2、第二中空外接头7、中心电极4；所述中空内短节1的两端分别与第一中空外接头2、第二中空外接头7连接，构成绝缘短节；所述中心电极4设置在中空内短节1的中心并且两端分别延伸至第一中空外接头2、第二中空外接头7内，所述中心电极4的两端分别通过电极支架5与第一中空外接头2、第二中空外接头7的内壁连接。

所述中空内短节1由无磁性金属材料制成，所述中空内短节1与第一中空外接头第二中空外接头7保持同轴，两个中空外接头通过螺纹分别与中空内短节1的两端固定连接。

所述中空内短节1外壁包覆有外层涂布3，即外表面及端面上均涂布碳纤维复合材料，在碳纤维复合材料之上在压覆金刚石颗粒与硬胶组成的混合材料层，所述中空内短节1的外径要略小于第一中空外接头2、第二中空外接头7的外径，以保护中空内短节1外面的混合材料层。

所述一个外接头7与上钻杆通过螺纹连接，另一个外接头2则与电磁波传输无线随钻测量设备外钻杆通过螺纹连接。

如图2所示，所述电极支架5为一中心与中心电极4匹配的圆环，并且圆环的外圆周上均匀设置有至少三个凸起，所述至少三个凸起分别通过固定螺丝6第一中空外接头2或第二中空外接头7的内壁连接。

本发明能够实现电磁波传输无线随钻测量设备外钻杆和上钻杆的隔离与绝缘，同时中心电极4为发射偶极子的一极，发射偶极子另一极为电磁波传输无线随钻测量设备外钻杆及钻头，电磁波传输无线随钻测量系统通过该偶极子向地层中发射电磁波信号。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。