矿业安全与环保

作者：闫保永, 曹柳, 王国震, 张晓泽

关键词：声波, 随钻测量, 定向钻进, 频谱特性, 钻杆

声波传输技术具有信道稳定、传输速度快、不依赖其他传输介质等优点，是未来煤矿井下随钻测量技术的重要发展方向。基于连续钻柱波动方程，采用传递矩阵法对当前煤矿井下使用的不同结构定向钻杆声透射性能进行研究：以不同钻杆长度L、接头长度2l+b、钻杆壁厚R0-r、接头壁厚R0-R1，以及钻杆级联数量N为参数构建频率响应特性计算参数矩阵，搭建钻柱声透射试验平台进行验证，共分析了1 215种参数组合的钻柱频谱特性。研究结果表明：①组成周期性钻柱的单根钻杆长短对信号的通带影响较大，随着单根钻杆长度的增长，钻柱通带变窄，阻带变宽，钻柱通带周期变短；②随着接头长度的增长，计算周期内通带变窄，阻带变宽，影响钻柱信号传递；③直管段壁厚对钻柱信道的影响主要在于截面积的突变情况，随着直管段截面积与接头段截面积比值的增大，钻柱的透射系数波动减小，单一通带内透射系数更为平稳，此时更适合信号传输。

来源：2025年第3期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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