[发明专利]煤矿井下孔底自发电有线地质导向随钻测量系统及方法

权利要求书

1.一种煤矿井下孔底自发电有线地质导向随钻测量系统，其特征在于，包括从头端至尾端依次相连的孔底自发电有线地质导向探管(1)、双芯有缆钻杆(2)和无线随钻送水器(3)；

所述的孔底自发电有线地质导向探管(1)包括探管外管(101)，探管外管(101)中同轴套装有探管内管(102)，探管外管(101)和探管内管(102)之间为第一过水通道(103)；所述的探管内管(102)的头部外壁上设置有限位台阶，限位台阶上可转动式安装有带磁旋转涡轮(104)；限位台阶的头端安装有过水固定套(105)，过水固定套(105)对带磁旋转涡轮(104)进行轴向限位；

所述的探管内管(102)中封装有磁力耦合转子(106)、发电机(107)、稳压电源模块(108)、电阻率传感器(109)、自然伽马传感器(110)、方位角传感器(111)、倾角传感器(112)、数据测量控制模块(113)和有线载波传输模块(114)；所述的磁力耦合转子(106)与带磁旋转涡轮(104)同轴相对套装设置，带磁旋转涡轮(104)转动时在磁耦合作用下带动磁力耦合转子(106)转动，磁力耦合转子(106)与发电机(107)的驱动轴相连，带动发电机(107)发电；发电机(107)与稳压电源模块(108)相连输电，稳压电源模块(108)分别与电阻率传感器(109)、自然伽马传感器(110)、方位角传感器(111)、倾角传感器(112)和数据测量控制模块(113)相连供电；

所述的电阻率传感器(109)、自然伽马传感器(110)、方位角传感器(111)、倾角传感器(112)分别与数据测量控制模块(113)相连，数据测量控制模块(113)与有线载波传输模块(114)相连；所述的探管内管(102)尾端为第一密封保护母接头(115)，第一密封保护母接头(115)内设置有第一双芯同轴公连接器(116)；第一双芯同轴公连接器(116)与有线载波传输模块(114)相连。

2.如权利要求1所述的煤矿井下孔底自发电有线地质导向随钻测量系统，其特征在于，所述的无线随钻送水器(3)包括送水器外管(301)，送水器外管(301)分为相连通的外管尾段(30101)和外管头段(30102)，所述的外管尾段(30101)的内部安装有能够转动的中空过水轴(302)，中空过水轴(302)内的中空通道为第三过水通道(303)；中空过水轴(302)的尾端伸出外管尾段(30101)的尾端且设置有转换接头(304)；

所述的外管头段(30102)的外壁内开设有信号发射仓(305)，信号发射仓(305)上设置有压盖(306)，信号发射仓(305)的内部设置有相连的信号发射控制电路(307)和第一蓝牙通讯电路(308)；

所述的外管头段(30102)的内部设置有从头至尾孔径减小的台阶孔，台阶孔内安装有过水过线接头(309)，过水过线接头(309)通过中空螺栓(310)与信号发射仓(305)相连通；所述的过水过线接头(309)内部设置有折线孔(311)，折线孔(311)的一端与中空螺栓(310)相连通，折线孔(311)的另一端连接有第二密封保护公接头(312)；第二密封保护公接头(312)内设置有第二双芯同轴母连接器(313)；第二双芯同轴母连接器(313)通过通讯电缆与信号发射控制电路(307)相连。

3.如权利要求2所述的煤矿井下孔底自发电有线地质导向随钻测量系统，其特征在于，所述的外管尾段(30101)的内部设置有从尾至头孔径减小的两级台阶孔，两级台阶孔内安装有中空过水轴(302)；所述的中空过水轴(302)外壁设置有环形凸台(314)，环形凸台(314)尾侧的中空过水轴(302)上套装有第一滚动轴承(315)，环形凸台(314)头侧的中空过水轴(302)上套装有第二滚动轴承(316)，使得中空过水轴(302)能够相对于送水器外管(301)转动。

4.如权利要求3所述的煤矿井下孔底自发电有线地质导向随钻测量系统，其特征在于，所述的第一滚动轴承(315)的尾部端面上紧贴设置有套装在外管尾段(30101)内的密封胶塞(317)，密封胶塞(317)的尾部端面上紧贴设置有套装在外管尾段(30101)内的第一限位环(318)；所述的第二滚动轴承(316)的头部端面顶在两级台阶孔的台阶面上；所述的过水过线接头(309)由与所述的外管头段(30102)连接的第二限位环(319)进行轴向限位。