技术特征：
1.一种煤矿井下多参数随钻测量系统，其特征在于，设置测量管(1)，在所述的测量管(1)外壁上，依次沿轴向嵌设主控板组件(3)、振动测量组件(4)和数据收集组件(5)；振动测量组件(4)测量钻具的振动频率及振幅和测量管外的冲洗液压力，同时振动测量组件(4)作为数据收集组件(5)及主控板组件(3)的控制开关；数据收集组件(5)采集振动测量组件(4)的测量数据，同时数据收集组件(5)采集钻具的回转转速和测量管内的冲洗液压力；主控板组件(3)集成测斜模块，测定钻具的动态姿态数据及静态姿态数据，同时对钻具姿态数据及数据收集组件采集的数据进行编码和调制。2.根据权利要求1所述的煤矿井下多参数随钻测量系统，其特征在于，所述的测量管(1)为带有中空通道的管体；测量管(1)一端内轴向嵌设支撑套(2)，支撑套(2)内轴向顶设通缆变径接头(7)；通缆变径接头(7)通过支撑套(2)与所述的主控板组件(3)、振动测量组件(4)和数据收集组件(5)实现电连接。3.根据权利要求2所述的煤矿井下多参数随钻测量系统，其特征在于，所述的支撑套(2)设置绝缘座(22)，绝缘座(22)外套设缸体(21)，绝缘座(22)内设置第一触点公头(23)；与所述的第一触点公头(23)电连接设置通缆变径接头(7)。4.根据权利要求3所述的煤矿井下多参数随钻测量系统，其特征在于，所述的缸体(21)内径向设有多个连接体(211)，每两个连接体(211)围成一个扇形腔(212)；绝缘座(22)位于连接体(211)的径向终止端；连接体(211)上设有第一过线孔(216)，绝缘座(22)外壁上设有第二过线孔(221)，第一触点公头(23)侧壁连通第二过线孔(221)和第一过线孔(216)。5.根据权利要求2、3或4所述的煤矿井下多参数随钻测量系统，其特征在于，所述的通缆变径接头(7)设有通缆管体(72)，通缆管体(72)一端内设有触点母头(71)，另一端内设有第二触点公头(73)；通缆管体(72)腰部设有环形凸台，通过固定环(6)将通缆变径接头(7)轴向顶紧固定。6.根据权利要求1、2、3或4所述的煤矿井下多参数随钻测量系统，其特征在于，所述的主控板组件(3)包括嵌设在测量管(1)外壁内的主控板(32)，主控板(32)上覆盖设置第一盖板(31)；主控板(32)上写入测斜模块，测斜模块集成3轴加速度计和3轴磁力计。7.根据权利要求1、2、3或4所述的煤矿井下多参数随钻测量系统，其特征在于，所述的振动测量组件(4)包括嵌设在测量管(1)管壁内的振动传感器(41)，覆盖振动传感器(41)设置的第一压盖(42)；还包括嵌设在测量管(1)管壁内的第一压力传感器(43)，覆盖第一压力传感器(43)设置的第二压盖(44)；振动传感器(41)和第一压力传感器(43)沿测量管(1)的周向布置，且两者通过第二桥线孔(45)连接。8.根据权利要求1、2、3或4所述的煤矿井下多参数随钻测量系统，其特征在于，所述的数据收集组件(5)包括嵌设在测量管(1)外壁内的数据采集板(52)，数据采集板(52)上覆盖设置第二盖板(51)；与所述的数据采集板(52)相邻设置转速板(53)和第二压力传感器
(54)；第二压力传感器(54)测量测量管1内的冲洗液压力，转速板(53)测量钻具的回转转速，数据采集板(52)采集测量数据。9.根据权利要求1所述的煤矿井下多参数随钻测量系统，其特征在于，在所述的测量管(1)上沿周向嵌设扭矩压力测量组件(8)，扭矩压力测量组件(8)沿周向90
°
均匀布设，扭矩压力测量组件(8)由2片高精单羽应变片(811)和1片高精剪切双羽应变片(812)组成；2片高精单羽应变片(811)布设保证其轴线分别与测量管(1)轴线平行和垂直，用于测量该位置钻具所受到的扭矩；高精剪切双羽应变片(812)的轴线与测量管(1)轴线相平行，用于测量该位置钻具所受到的钻压。10.一种煤矿井下多参数随钻测量系统的动态测量方法，其特征在于，包括：步骤一：在钻进的过程中，只连续记录一个工作时间内钻具轴向上的加速度计和径向上的磁力计采集的数据，包括一个轴向加速度计数据v
z
和两个径向磁力计数据b
x
和b
y
；步骤二：处理轴向加速度计测量的加速度数据v
z
，获得无干扰的轴向加速度计测量结果v
z
；去除径向加速度分量的方法选择滑动平均滤波法，计算方法如下：其中，2n+1表示滑动平均滤波的点数，滑动平均滤波的点数根据仪器转速和记录频率确定；步骤三：利用无干扰的轴向加速度计测量数据v
z
和当地的重力加速度总场值g，计算动态井斜角θ；步骤四：根据当地地磁总场值b0和地磁倾角β，计算地磁场垂向分量b
v
和北向分量b
n
；b
v
＝sinβ
×
b0；根据当地地磁总场值b0和径向磁力计测量数据b
x
、b
y
，计算沿钻具轴向的磁场分量b
z
，再根据b
z
计算钻具轴向在水平面投影方向的水平磁场分量b
h
；；步骤五：根据钻具轴向在水平面投影方向的水平磁场分量b
h
和地磁场北向分量b
n
，计算动态方位角γ；
技术总结
本发明公开了一种煤矿井下多参数随钻测量系统及测量方法，设置测量管，在所述的测量管外壁上，依次沿轴向嵌设主控板组件、振动测量组件和数据收集组件；振动测量组件测量钻具的振动频率及振幅和测量管外的冲洗液压力，同时振动测量组件作为数据收集组件及主控板组件的控制开关；数据收集组件采集振动测量组件的测量数据，同时数据收集组件采集钻具的回转转速和测量管内的冲洗液压力；主控板组件集成测斜模块，测定钻具的动态姿态数据及静态姿态数据，同时对钻具姿态数据及数据收集组件采集的数据进行编码和调制；本发明可测周向上不同位置的钻压、扭矩数据，真实的反映孔内钻具各个位置的受力状态，有效避免施工过程中卡钻、掉钻等事故的发生。掉钻等事故的发生。掉钻等事故的发生。
技术研发人员：李泉新 杨冬冬 陈龙 张冀冠 陈翔 冯建宇
受保护的技术使用者：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
技术研发日：2022.08.24
技术公布日：2022/12/5