回转钻进钻孔数据处理与三维显示软件设计

针对煤矿井下回转钻进用随钻轨迹仪及手持式轨迹仪测量软件功能单一、显示不直观、无法实现瓦斯抽采盲区的分析与显示、不能指导钻孔施工等问题,设计了一种钻孔数据处理与三维显示软件。该软件包括钻孔数据预处理、钻孔深度与轨迹计算、钻孔轨迹三维建模与显示及钻孔轨迹设计指导4个功能模块:钻孔数据预处理模块重点关注地磁偏角计算及数据野点的剔除;钻孔深度与轨迹计算模块利用钻孔水压监测数据和测点倾角数据实现钻孔静水压力的提取及钻孔深度的计算,同时实现钻孔轨迹的计算及钻孔测点坐标的提取,完成钻孔轨迹深层次的数据挖掘;钻孔轨迹三维建模与显示模块将钻孔轨迹及煤层走向等钻孔信息通过三维实体有效呈现,便于钻孔瓦斯抽采盲区的确定,包括钻孔群轨迹及煤层分布三维显示、进煤面设计钻孔覆盖区域、进煤面实钻钻孔覆盖区域等显示;钻孔轨迹设计指导模块给出钻孔抽采盲区,并统计已有钻孔轨迹的偏移特性,给出后续补充钻孔施工的指导轨迹。采用该软件对某矿实钻钻孔进行三维显示和偏移规律分析,利用精准开孔技术和随钻轨迹测量技术对钻场进行了补充钻孔施工,补孔后的钻孔抽采覆盖区域达到了设计覆盖区域的95%以上,有效控制或消除了钻孔瓦斯抽采盲区。该软件解决了钻场或巷道钻孔群轨迹的三维显示问题,可直观再现钻孔轨迹与煤层的关系,为钻孔瓦斯抽采盲区的定量评价提供了一种新方法。     

新型矿用无缆钻孔测斜仪的设计

介绍了新型矿用无缆钻孔测斜仪的组成、无缆测量原理及其关键部件的设计等.该无缆钻孔测斜仪工作原理基于同步技术,即首先将同步机和探管用连线连接后,使同步机和探管按预先设定的时间同步工作,然后拆开连线,将探管连接到钻杆上送入到测量处测量,与探管同步工作的同步机则记录有用的测点;测量完成取回探管,将探管测斜数据发送到同步机中,由同步机计算并显示出各测点的倾角和方位角.实际应用表明,该无缆钻孔测斜仪设计合理,使用方便,测量精度达到倾角(+90°～-90°)±0.2°、方位角(0～360°)±2°,完全满足煤矿井下钻孔轨迹测量的要求.     

智能化牵引长度变送器

本文叙述牵引长度变送器的设计原理并介绍硬、软件设计方法。本文内容对石油勘探钻井深度的测量有实用价值。     

基于旋转编码器的长度测量系统设计

设计了采用旋转编码器、以PLC为控制处理器的车用厢板长度测量系统,分析了长度测量的实现方法及影响长度最小分辨率的因素,研究了提高长度测量精度的方法和产生干扰的多种因素,实现了控制系统的可靠工作.     

马丁代克深度轮误差校正系统设计

为了修正测井过程中因马丁代克深度轮磨损而造成的深度信息误差,设计了一套马丁代克深度轮误差校正系统,通过分析误差产生原因以及误差校正原理,选择线性光栅尺作为长度测量基准,比较光栅尺和深度轮旋转编码器的测量结果,实现误差校正.最后,采用已经在标准井中使用套管节箍信号法校正的2530型马丁代克深度轮对系统进行测试实验,实验结果表明该系统的设计精度符合设计要求,具有速度快、时间短、精度高等优点.     

一种基于DSP的张力、深度、速度测量系统

本系统用于油田测井过程中,对电缆所受的张力、油井的深度及电缆下井速度等参数的测量。重点阐述了系统结构及工作原理。同时,对测力传感器、测深编码器、系统硬件电路设计及软件流程也做了介绍。该系统精度高、体积小、工作稳定。既能实时测量所测参数,又兼具“黑匣子”功能,能对数据进行24小时以内的记录,为事故分析提供可靠的依据,具有较高的工程应用价值。可用与所有测负荷,测长度,测速度的场合。     

基于GPRS的钻孔水文无线遥测系统

介绍了一种基于GPRS的钻孔水文无线遥测系统的组成、功能、工作原理及设计方法。该系统通过智能传感器测量钻孔的水位、水温及混浊度等值,并利用GPRS模块将测量数据以无线方式传输到监测计算机,实现数据处理、水害的预测、预报。该系统具有成本低廉、配置灵活、传输可靠、实时在线等优点。     

顺煤层超长定向钻孔钻压传递规律研究

为进一步增加顺煤层定向钻孔深度、提高超长定向钻孔钻进效率,分析了顺煤层超长定向钻孔钻压传递影响因素,包括钻孔轨迹、钻孔深度、孔内沉渣和钻遇地层;以保德煤矿2 570m顺煤层超长定向钻孔为工程背景,对复合定向钻进状态下钻压传递规律进行了研究。研究结果表明:①随着钻孔深度的增加,滑动定向钻进给进压力呈指数型上升,最终达到钻机额定给进压力,钻压传递效率降低;复合钻进状态下,随着钻孔深度的增加,复合钻进给进压力始终保持在较低水平,且远低于钻机额定给进压力,钻机回转压力近似呈线性增长,但低于钻机额定回转压力,钻压传递效率高。②泥浆泵泵压和泵量越高,排渣效率越高,钻具摩擦阻力越小,钻压传递效率越高,反之钻压传递效率越低。     

油井液面声波实时监测技术研究

油井液面测量可以了解油井的供液能力,确定机采泵的沉没度,制定合理的油井工作制度.由于安全环保需要,在井口以下100-200米深度处安装有封隔器,因此采用现有地面测试仪器无法对机采井液面进行监测.需要开展固定式过封隔器液面监测技术的研究.     

激光测速仪在宽厚板定尺剪长度测量中的运用

在宽厚板剪切工艺中,对钢板长度的准确测量有助于进行准确的长度控制,以提高成材率、降低成本、提高产品竞争力。在莱钢宽厚板生产线上,主要采用激光测速仪来完成钢板长度的测量。本文介绍了激光测速仪的工作原理及控制功能。该设备测量精度高,具有自校准功能,自该设备使用以来取得了良好的效果。     

基于摄像机模型的平面动态测量方法

为了简化不适合人工测量场合(如超高目标、超细微粒等)的平面长度测量问题,提高其测量精度,减小由于人为检测带来的误差,提出了一种基于摄像机模型的在线非接触式动态测量长度的方法。介绍了动态检测系统的工作原理,详细说明了检测过程和方法,对实验结果和引起误差的几个原因进行了分析。该方法过程简单,对硬件要求不高,而试验结果表明测量精度比较高,效果好,在平面长度测量领域内有广泛的应用前景。     

瓦斯抽采钻孔漏气通道检测装置研制及应用

瓦斯抽采钻孔孔周裂隙和封孔段空隙通道是造成钻孔漏气失效的主要原因。为有效检测钻孔漏气通道,基于管流流体力学理论和漏气检测判别方法,研制了瓦斯抽采钻孔漏气通道检测装置。通过检测不同钻孔深度气样参数并分析其分布规律和突变情况,确定抽采钻孔失效原因和漏气通道位置;检测装置采用高稳压阻式压力传感器、激光甲烷传感器和荧光氧气传感器实现抽采负压、瓦斯浓度和氧气浓度检测,并采用1.5 m/节快接式25 mm薄壁不锈钢管作为取气管件,钻孔检测深度达30 m。现场应用结果表明,抽采管段检测参数变化稳定,说明抽采管未发生破损或接口漏气等,抽采管密封效果较好;在封孔段,距孔口9~18 m范围内存在多处不同程度的突变点,最大漏气通道在距孔口9~12 m范围内,说明原封孔深度不足,原封孔工艺无法有效密封漏气通道。将封孔深度增加至12 m,并采用“两堵一注”带压注浆封孔工艺,进行对比试验,结果表明,改进后试验钻孔整体抽采效果大幅改善,孔口瓦斯体积分数提升至55%以上,在距孔口12 m以深范围内瓦斯体积分数变化稳定,氧气体积分数近乎为0,漏气通道减少。试验结果验证了瓦斯抽采钻孔漏气通道检测装置能够有效检测漏气通道,为有针对性地调整封孔方式和相关参数及后续改进工作提供依据。     

采油井动态液面测量技术研究

针对螺杆泵采油井,提出了一种动态液面的测量方法.在自动触发的短间隔声脉冲回波测量系统中,重点研究了声波信号处理和波形自动识别.分析了测量系统中的噪声规律,设计出相应的滤波器,利用统计方法分析接箍回波时差,得出声波在套管环隙内的传播速度,并自动识别出液面回波,计算出液面深度.最后理论分析了该方法所能达到的测量精度.在参考液面993.77米下,最大误差23.33米.     

VC中用Word生成随钻测量报告的一种方法

在定向钻进工作中,每个钻孔都有大量的测量数据,为了数据管理的方便,结果需要以Word文档的形式提供.对于重复性的测量工作,每次手工编写测量报告,既浪费时间又容易出错.因此,介绍一种在Visual Studio 6.0中利用word模板自动生成随钻测量报告的方法.     

矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置及其应用

针对采用中心通缆式钻杆作为信号传输通道的有线随钻测量装置存在的钻杆结构复杂、机械性能受限、抗干扰能力差等问题,研制了一种矿用泥浆脉冲无线随钻测量装置。该装置由防爆计算机、防爆键盘、防爆数据存储器、防爆测量探管、防爆压力变送器等组成,采用间歇模式工作:防爆测量探管中的测量短节检测到泥浆泵停泵信号后,采集钻孔轨迹参数、定向钻具状态参数等静态数据并进行编码;当检测到泥浆泵开泵信号后,防爆测量探管中的驱动短节依次发送静态数据、测量并发送动态数据,同时控制脉冲发生器调整水力通道的流道面积;防爆压力变送器采集泥浆泵压力信号并将其发送至防爆计算机;数据传输完成后,防爆测量探管停止工作,脉冲发生器内部流道恢复,泥浆泵压力变为正常值,开始定向钻进。试验结果表明,该装置工作稳定,测量数据准确,传输可靠,提高了定向钻进效率和安全性,满足煤矿井下各类煤层孔和岩层孔定向钻进需要,且可实现常规钻孔轨迹随钻测量。     

一种矿用锚杆(索)长度无损测量方法

针对现有锚杆(索)长度检测方法操作复杂、检测精度低等问题,提出了一种基于磁致伸缩导波技术的矿用锚杆(索)长度无损测量方法,介绍了锚杆(索)长度测量原理、测量系统的设计方案以及测量操作方法,在实验室环境下完成了系统速度标定以及混凝土结构中的锚杆长度测量。实验结果表明,该方法的最大测量误差为2.66%,平均测量误差为0.33%,满足现有煤矿锚杆(索)长度测量应用要求。     

煤仓煤位载波遥测装置

<正> 根据煤矿生产调度和自动化对煤仓煤位进行连续测量的需要,我们研制了煤仓煤位载波遥测装置,从一九八○年十月开始投入现场使用,煤仓为直径6米、深度18米、园筒型原煤仓。该装置是一种重锤式探测物位的仪表。重锤从煤仓顶部向下探测,当它接触到煤体时的位移植即反映煤仓中的煤位。     

煤层瓦斯资源量预测研究

利用VBA语言对AutoCAD进行二次开发,通过拓展数据功能实现对矿井瓦斯地质图中瓦斯抽采钻孔的钻孔初始瓦斯流量、钻孔瓦斯流量衰减系数和钻孔抽采起止日期等钻孔属性信息的赋值和查询,并根据钻孔初始瓦斯流量和百米钻孔瓦斯流量分别实现了块段内钻孔瓦斯抽采量的预测;在矿井瓦斯地质图的基础上,应用距离幂次反比法和瓦斯地质统计法实现了块段内瓦斯资源量、瓦斯剩余量的自动计算。实际应用结果表明,瓦斯资源量和钻孔瓦斯抽采量的预测误差为3.7%,预测结果为煤层瓦斯资源量和瓦斯抽采效果的评价提供了参考。     

电石炉电极参数实时监测系统设计

在电石生产过程中,电石炉内温度的调节是通过控制电极的工作长度实现的。电极工作长度的实时监测对电石生产具有重要意义。采用基于LabVIEW编程实现的监测系统对液压缸压力、电极升降位移和压放量进行测量,间接实现了电极工作长度的自动检测。监测系统人机交互界面友好,操作方便。现场试运行表明,系统性能稳定、可靠性高。该系统对于降低能耗、提高产品质量和保证生产安全具有一定的现实意义。     

轧制钢件的长度动态测量

随着轧钢自动化技术的不断提高,对设备工作状态和产品各种几何参数的动态测量日益显得重要和迫切.本文叙述利用光电测量方法对轧制后工件长度进行现场动态测量.被测工件为两种规格,其长度分别为18～22m、36～40m.