CN117130069B - 开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统及探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统及探测方法，包括智能探杆、通缆钻杆、信号中继短节、地面控制终端、数据解译与空区重构成像软件系统和数据远程传输系统；智能探杆包括上下分离式保护传动机构和仪器舱；下端与钻机钻头相连，上端与通缆钻杆连接，仪器舱设置于上下分离式保护传动机构内，设有声呐‑激光雷达‑音视频传感器组合，通缆钻杆相互之间连接形成电力和数据传输通道，信号中继短节间隔设置在通缆钻杆之间，通缆钻杆最上端与地面控制终端相连。本发明的有益效果为：该声‑光‑视协同内窥探测系统搭载于通用钻机钻头后方，跟管钻进进入目标空区，进行随钻随探的钻探一体化内窥操作，实现地下空区内窥探测和井地实时通讯。

Description

开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统及探测方法

技术领域

本发明涉及地层探测技术领域，具体为一种开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统及探测方法。

背景技术

地下空区的窥视成像要么是测量人员持有探测仪器直接进入地下空间开展探测工作，要么是通过事先打好的钻孔将仪器送入空区开展探测。然而，深部煤矿冒空区、井下救援现场的地下空区具有如下特点：(1)空区最大埋深可达千米；(2)上覆地层经历了剧烈开采扰动，不易形成稳定的钻孔通道；(3)探测人员不能直接进入地下空区现场；(4)空区位置存在随机性；(5)目标空区内部结构复杂、可视条件差。

对于深部煤矿开采，无论是工作面后方的冒落空区，还是井下事故的救援现场，测量人员都不可能直接进入，且由于目标空区的上覆岩层已经发生了剧烈的开采扰动破坏，地面打钻很难成孔，不能形成有效探测通道，难以将探测仪器送入目标空区。另外，对于应急救援工作，时间紧、任务重，若成孔、探测分别进行则效率低下，无法满足事故处理要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，包括智能探杆、通缆钻杆、信号中继短节、地面控制终端、数据解译与空区重构成像软件系统和数据远程传输系统；

所述通缆钻杆自智能探杆上端至地面钻机相互连接形成通缆钻杆组合，所述通缆钻杆组合、智能探杆由上到下依次连接构成钻杆组件，所述通缆钻杆上端连接于通用钻机上，所述智能探杆下端连接有钻机钻头；

所述智能探杆包括上下分离式保护传动机构和仪器舱；

所述上下分离式保护传动机构下端与钻机钻头相连，上端与通缆钻杆连接，所述仪器舱设置于上下分离式保护传动机构内，上下分离式保护传动机构用于在钻进过程中保护内部仪器舱以及进入目标空区后伸出打开露出内部仪器舱，以便仪器舱对目标空区进行探测；

所述仪器舱内设有传感器组合包括热红外成像传感器、高清摄像头、声呐传感器、激光雷达以及音频双向传感器，所述传感器组合用于获取地下空区结构数据、地下空区摄像以及应急救援井地通讯，

所述信号中继短节为特制的通缆钻杆，间隔一定距离安装在通缆钻杆组合之间，所述中继短节包括信号中继器和中继电缆，所述中继电缆上下端分别与相邻的通缆钻杆连接，中间连接有所述信号中继器，所述信号中继器接收下端通缆钻杆传输电缆的电力载波信号，经过解调、预处理、增益放大、去噪、储存、调制等，将中继处理后的数据利用电力载波方式向上传输至上端通缆钻杆；

所述通缆钻杆相互之间连接形成电力和数据传输通道，下端与智能探杆连接，上端连接于钻机上，所述通缆钻杆内设有传输电缆，所述传输电缆与地面控制终端相连；所述传输电缆用于将传感器组合获取的数据电力载波传输至地面控制终端，所述地面控制终端通过数据解译与空区重构成像软件系统用于对传感器组合获取的数据进行三维建模，以获取地下空区三维结构模型；

所述数据远程传输系统与地面控制终端相连，将现场探测数据远程传输至云端和后台服务器，便于工作人员在云端和后台指挥所对进行现场数据的读取和分析，实现数据远程管理和通讯信息交互。

进一步地，所述上下分离式保护传动机构包括可分离的上保护管、下保护管，所述仪器舱设置于上保护管、下保护管之间，所述独立旋转控制机构设置于所述上保护管内，所述独立旋转控制机构与仪器舱相连，所述独立旋转控制机构用于带动仪器舱转动，从而使所述仪器舱内传感器组合旋转探测地下空区，以获取地下空区结构数据。

进一步地，所述仪器舱包括仪器舱杆体，所述仪器舱杆体侧壁开设有安装孔，所述传感器组合镶嵌于所述仪器舱杆体的安装孔内，所述安装孔上还设有保护玻璃盖板。

进一步地，所述独立旋转控制机构，所述独立旋转控制机构包括三台步进控制电机，三台步进控制电机固定于所述上保护管内，所述仪器舱杆体端部设有从动齿所述步进控制电机端部通过齿轮与所述从动齿啮合，三台步进控制电机同步转动，从而带动所述仪器舱转动。

进一步地，所述地面控制终端包括依次相连的地面调制解调器和工控笔记本电脑，

所述地面调制解调器通过线缆与通缆钻杆连接，地面调制解调器用于解调传感器组合传递至地面控制终端的信号；所述工控笔记本电脑内置有数据解译与空区重构成像软件系统，工控笔记本电脑用于提取经过地面调制解调器解调后的信号，并通过数据解译与空区重构成像软件系统对解调后的信号进行建模，地下空区三维结构模型。

进一步地，所述内窥探测系统还包括包含互联网接入设备、云端服务器、远程服务器和远程客户端；互联网接入设备与地面控制终端相连，接收地面控制终端发送的信号，并将数据传输到云端服务器；所述远程服务器实时从云端服务器下载数据，并进行本地存储；远程客户端用于访问远程服务器，进行数据的读取和分析，实现数据更新、历史数据回放。

进一步地，所述通缆钻杆包括多节，通缆钻杆之间设有信号中继短节，所述信号中继短节内设有信号中继器和中继电缆，所述中继电缆与所述通缆钻杆内传输电缆相连，所述信号中继器用于接收下端通缆钻杆传递的载波信号，对载波信进行解调、数据预处理、增益放大和调制处理，并将处理后的数据向上端通缆钻杆传输。

本发明还提供一种开采扰动地层深部空区随钻内窥探测，该方法使用上述开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，该方法包括如下步骤：

S1、开采扰动地层钻进：将包括通缆钻杆、智能探杆的钻杆组件钻进至目标空区；

S2：目标空区探测：智能探杆到达空区后，智能探杆展开使仪器仓露出，仪器仓转动，智能探杆内的传感器组合对目标空区进行全方位探测，获取探测数据；

S3：探测数据传输：传感器组合获取探测数据后，将探测数据调制，并将探测数据通过通缆钻杆以电力载波的形式发送至地面，在通缆钻杆形成的传输通道中间隔一定距离设置信号中继短节，信号中继短节将调制后的探测数据解调、预处理、增益放大和再次调制处理，并将再次调制处理后的探测数据继续向上端发送，最终探测数据经由通缆钻杆和信号中继短节发送至地面控制终端；

S4：地下空区重构成像：地面控制终端对获取的数据解调，并建模从而地下空区三维结构模型，实现对地下空区结构形态的探测分析和井地救援通信；

S5：互联网数据远程传输，地面控制终端通过互联网数据传输系统将现场探测数据发送至云端服务器，远程服务器下载云端服务器数据，通过远程客户端访问远程服务器实现数据远程管理和通讯信息交互；

S6：空区形态评估与应急救援，通过步骤S4的地下空区重构成像对空区形态、环境、顶板结构进行评估，通过步骤S5实现救援现场地下空区生命探测、井上井下实时通讯。

本发明的有益效果为：该内窥探测系统将设置有多种传感器的仪器舱设置在智能探杆，将“钻进”与“窥视”合二为一，随钻随探解决深部开采扰动地层成孔护孔难、钻探分离效率低下的难题，提高地下空区探测效率，以方便地下救援。该内窥探测系统将设置有多种传感器的仪器舱集成多种传感器克服复杂各异环境条件对探测技术的限制，并可实时可视化井下空区现场、实现救援现场井上井下双向语音通话；跟管钻进技术和智能探杆保护密封装置，解决了深部开采强扰动地层钻进困难、护孔成孔难和仪器保护难题，具有很好的可靠性和适应性；该内窥探测系统搭载于通用钻机钻头后方，通过跟管钻进方式进入目标空区，实现随钻随探的钻探一体化内窥操作，并通过激光扫描和声呐联合作业，对地下空区内部结构进行重构成像，提高地下空区的准确性。

附图说明

图1是本发明所述开采扰动地层深部空区随钻内窥系统的总体结构图；

图2是图1中数据传输部分的结构示意图；

图3是所述智能探杆的结构示意图；

图4是所述智能探杆仪器舱的结构示意图；

图5是所述数据解译与空区重构成像软件系统的方法流程图；

图6是所述数据远程传输系统的结构示意图。

上述图中：1-智能探杆，11-上下离式保护传动机构，12-仪器舱，121-仪器舱杆体，122-电路舱盖板，123-传感器组合，124-主控电路板，125-孔底调制解调器，13-独立旋转控制机构，14-仪器舱密封减震保护机构，141-多级密封圈，142-滑动油封连接，143壳体密封，144-仪器舱控制主板密封，145-避震弹簧组合，2-信号中继短节，21-信号中继器，22-中继电缆，3-通缆钻杆，4-地面调制解调器，41-工控笔记本电脑，5-云端服务器，51-互联网接入设备，6-数据远程传输系统，63-远程服务器、64-远程客户端、641-数据远程管理模块，642-通讯信息交互平台。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1至图6，本发明的开采扰动地层深部空区随钻内窥系统包括智能探杆1、信号中继短节2、通缆钻杆3、地面控制终端、数据解译与空区重构成像软件系统和数据远程传输系统6。

通缆钻杆3数量为多根，多根通缆钻杆3自智能探杆上端至地面钻机相互连接形成通缆钻杆组合，通缆钻杆组合、智能探杆1由上到下依次连接构成钻杆组件；信号中继短节2连接于多根通缆钻杆3之间，所述通缆钻杆3上端连接于通用钻机上，所述通缆钻杆相互之间连接形成电力和数据传输通道，下端与智能探杆连接，上端连接于钻机上，所述通缆钻杆内设有传输电缆，所述传输电缆与地面控制终端相连；

所述智能探杆1下端连接有钻机钻头；所述智能探杆1包括上下分离式保护传动机构11、仪器舱12、独立旋转控制机构13和仪器舱密封减震保护机构14；

上下式分离保护传动机构11下端与跟管钻头连接，上端与通缆钻杆3连接，所述仪器舱12设置于上下分离式保护传动机构11内，上下分离式保护传动机构11对仪器舱12起保护作用，并在钻进过程中向钻井钻头传递力矩，上下分离式保护传动机构11下端在钻进至目标空区后，下分离式保护传动机构的上下保护管滑动分开使仪器舱12露出进而对目标空区进行探测。

具体地，仪器舱12内置于上下分离式保护传动机构11内，仪器舱12包含仪器舱杆体121、电路舱盖板122、传感器组合123、主控电路板124、孔底调制解调器125和其他功能器件，传感器组合123以一定的排列方式嵌入分布在仪器舱杆体121外壁开设的孔安装孔内，安装孔外侧设有保护玻璃盖板，传感器组合123包括热红外成像传感器、高清摄像头、声呐传感器、激光雷达以及音频双向传感器、传感器组合123采用声呐-激光雷达-音视频综合手段，实现对的目标空区高清影像实时观测、热红外成像、声呐成像功能，同时音频双向传感器使该探测系统在地下救援时能与目标空区被困人员进行双向语音通话。

主控电路板124内嵌于仪器舱杆体121内，电路舱盖板122密封覆盖在主控电路板124上；孔底调制解调器125布置在主控电路板124上，工作时将传感器组合的探测数据电力载波在通缆钻杆内的电缆中并传输至地面的地面控制终端内。

所述独立旋转控制机构13包含3台步进控制电机131，步进控制电机131固定在保护管11与仪器舱12之间，在探测过程中控制仪器舱12独立稳定地旋转，从而使仪器舱360°转动，进而使传感器组合123能全方位探测地下空区，提高地下空区探测的全面性和探测精度。

仪器舱密封减震保护机构14包括上下保护管与仪器舱之间的多级密封圈141、仪器舱与通缆钻杆接头之间的滑动油封连接142、传感器镜头及壳体密封143、仪器舱控制主板密封144和避震弹簧组合145。

所述通缆钻杆相互之间连接形成电力和数据传输通道，下端与智能探杆连接，上端连接于钻机上，所述通缆钻杆内设有传输电缆，所述传输电缆与地面控制终端相连；

所述信号中继短节为特制的通缆钻杆，间隔一定距离安装在通缆钻杆组合之间，所述中继短节包括信号中继器和中继电缆22，所述中继电缆22上下端分别与相邻的通缆钻杆连接，中间连接有所述信号中继器，所述信号中继器接收下端通缆钻杆传输电缆的电力载波信号，将其进行解调、预处理、增益放大、去噪、储存、调制处理后利用电力载波方式向上传输至上端通缆钻杆；信号中继短节实现信号增益和保真，增加信号的传输距离。所述通缆钻杆3为中心通缆结构(通缆钻杆3内设有传递信号和电力的传输电缆)，通缆钻杆相互之间连接形成电力和数据传输通道，下端与智能探杆连接，上端连接于钻机上，所述通缆钻杆内设有传输电缆，所述传输电缆与地面控制终端相连。

所述地面控制终端包括信号转换的地面调制解调器41、工控笔记本电脑41。地面调剂解调器41通过线缆与通缆钻杆3内的传输电缆连接，解调由智能探杆1调制发送的电力载波信号、经信号中继短节2增益放大保真、通过通缆钻杆3传输的探测数据，同时向下发送调制的孔底仪器控制指令；工控笔记本电脑41与地面调制解调器41相连，提取电力载波中的数字信号，并记录数据流，工控笔记本电脑41内安装有数据解译与空区重构成像软件系统，实现探测数据的处理与分析。所述数据远程传输系统与地面控制终端相连，便于工作人员在云端和后台指挥所对进行现场数据的读取和分析，实现数据远程管理和通讯信息交互。

参考图1-图5，数据解译与空区重构成像软件系统包含智能探杆内嵌采集与控制应用程序、平台控制器内嵌应用程序、地表工控系统、重构成像软件平台。智能探杆内嵌采集与控制应用程序安装在智能探杆仪器舱主控电路板124，接收平台控制器内嵌应用程序的指令，控制智能探杆1中传感器组合123进行空区探测，并将探测数据通过孔底调制解调器125经由通缆钻杆3上传至平台控制器内嵌应用程序；平台控制器内嵌应用程序安装在地面控制终端，控制地面调制解调器4从电力系统中提取数字信号，获取孔底智能探杆1发送的探测数据，并将数据传输至工控笔记本电脑41；地表工控系统安装在地面控制终端，包含智能探杆控制系统和内窥探测数据处理软件；重构成像软件平台安装在工控笔记本电脑41，接收来自地表工控系统的探测数据，并进行地下空区三维建模与成像。

参考图6，所述数据远程传输系统6包含互联网接入设备61、云端服务器5、远程服务器63、远程客户端64、数据远程管理模块641和通讯信息交互平台641。互联网接入设备61接收地面控制终端发送的信号，采用WiFi、TD-LTE等多种无线网络传输模式，将数据传输到云端服务器5；远程服务器63可实时从云端服务器5下载数据，并进行本地存储；远程客户端64可随时访问远程服务器，进行数据的读取和分析，并在开发的系统软件基础上集成数据远程管理模块641和通讯信息交互平台642，其中数据远程管理模块641包括实时数据更新、历史数据回放等。

上述开采扰动地层深部空区随钻内窥系统的探测方法，包括以下步骤：

S1：开采扰动地层钻进，使智能探杆1钻入目标空区；具体包括；

S1.1钻井前期准备，根据前期资料定孔位、确定钻进方案、钻机系统就位、调试探测系统各部分功能，完成钻井的前期各项准备；

S1.2基于开采扰动地层的高地应力、高破碎度、环境复杂，采用跟管钻进技术及配套钻具，同时智能探杆设置有密封减震保护机构。通过特殊跟管钻进工艺解决空区上方“三带”岩层破碎区域钻孔护壁问题，提供稳定探测通道，将智能探杆送至空区。

S2：智能探杆1到达空区后，智能探杆1展开使仪器仓露出，探测目标空区数据、存储该数据，并将数据调制后发送至地面控制终端；具体包括：

S2.1根据钻进参数中的钻压、转速、泵量、泵压、提升力等参数，判断钻至目标空区的时刻；

S2.2依据钻进参数中的井眼轨迹参数，井深、井斜角、井斜方位角等，定位目标空区的空间位置。

S3：数据传输，传感器组合获取探测数据后，将探测数据调制，并将探测数据通过通缆钻杆以电力载波的形式发送至地面，在通缆钻杆形成的传输通道中间隔一定距离设置信号中继短节，信号中继短节将调制后的探测数据解调、预处理、增益放大和再次调制处理，并将再次调制处理后的探测数据继续向上端发送，最终探测数据经由通缆钻杆和信号中继短节发送至地面控制终端；

S4：地面控制终端对获取的数据解调，并建模从而地下空区三维结构模型。

具体地，地面控制终端对获取的数据解调:探测数据经由通缆钻杆和信号中继短节组成的传输通道传输至地面控制终端，地面控制终端的调制解调器对探测数据进行解调和转换，通过地面工控笔记本电脑进行数据的可视化和存储，搭载在工控笔记本电脑的地面探测控制软件平台，实现探测控制、音视频通讯；

建模从而地下空区三维结构模型:通过安装在地表的工控笔记本电脑或者远程客户端，对来自地表工控系统的探测数据进行地下空区三维建模、成像，包括图像增强处理、激光-声呐三维联合建模、多源异构数据三维联合建模，获取地下空区三维结构模型。

S5：互联网数据远程传输，地面控制终端通过互联网数据传输系统将现场探测数据发送至云端服务器，远程服务器下载云端服务器数据，通过远程客户端访问远程服务器实现数据远程管理和通讯信息交互，具体包括：

S5.1数据接入互联网，地面控制终端通过互联网接入设备，将数据接入互联网系统；

S5.2数据互联网传输，互联网接入设备通过WiFi、TD-LTE等多种无线网络传输模式，将数据传输至云端服务器，云端服务器实现探测数据互联网中继存储、通讯信息中转；

S5.3远程数据管理，通过远程服务器对云端数据进行下载，远程客户端方位远程服务器，远程客户端搭载开发的系统软件，实现数据管理功能，包括实时数据更新、历史数据回放等，同时实现远程与井下现场的通讯信息交互。

S6：空区形态评估与应急救援，通过步骤S4的地下空区重构成像对空区形态、环境、顶板结构等进行评估，通过步骤S5实现救援现场地下空区生命探测、井上井下实时通讯。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，其特征在于：包括智能探杆、通缆钻杆、信号中继短节、地面控制终端、数据解译与空区重构成像软件系统和数据远程传输系统；

所述通缆钻杆内设有传输电缆，所述通缆钻杆自智能探杆上端至地面钻机相互连接形成通缆钻杆组合，所述通缆钻杆组合、智能探杆由上到下依次连接构成钻杆组件，所述通缆钻杆上端连接于通用钻机上，所述智能探杆下端连接有钻机钻头；

所述智能探杆包括上下分离式保护传动机构和仪器舱；

所述上下分离式保护传动机构下端与钻机钻头相连，上端与通缆钻杆连接，所述仪器舱设置于上下分离式保护传动机构内，上下分离式保护传动机构用于在钻进过程中保护内部仪器舱以及进入目标空区后伸出打开露出内部仪器舱，以便仪器舱对目标空区进行探测；

所述仪器舱内设有传感器组合包括热红外成像传感器、高清摄像头、声呐传感器、激光雷达以及音频双向传感器，所述传感器组合用于获取地下空区结构数据、地下空区摄像以及应急救援井地通讯，

所述信号中继短节为特制的通缆钻杆，间隔一定距离安装在通缆钻杆组合之间，所述中继短节包括信号中继器和中继电缆，所述中继电缆上下端分别与相邻的通缆钻杆连接，中继电缆中间连接有所述信号中继器，所述信号中继器接收下端通缆钻杆内传输电缆的电力载波信号，将其进行解调、预处理、增益放大、去噪、储存、调制处理后利用电力载波方式向上传输至上端通缆钻杆；

所述通缆钻杆相互之间连接形成电力和数据传输通道，下端与智能探杆连接，上端连接于钻机上，所述传输电缆与地面控制终端相连；所述传输电缆用于将传感器组合获取的数据电力载波传输至地面控制终端，所述地面控制终端通过数据解译与空区重构成像软件系统用于对传感器组合获取的数据进行三维建模，以获取地下空区三维结构模型；

所述数据远程传输系统与地面控制终端相连，将现场探测数据远程传输至云端和后台服务器，便于工作人员在云端和后台指挥所对进行现场数据的读取和分析，实现数据远程管理和通讯信息交互。

2.根据权利要求1所述的开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，其特征在于：所述上下分离式保护传动机构包括可分离的上保护管、下保护管，所述智能探杆还包括独立旋转控制机构，所述仪器舱设置于上保护管、下保护管之间，所述独立旋转控制机构设置于所述上保护管内，所述独立旋转控制机构与仪器舱相连，所述独立旋转控制机构用于带动仪器舱转动，从而使所述仪器舱内传感器组合旋转探测地下空区，以获取地下空区结构数据。

3.根据权利要求2所述的开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，其特征在于：所述仪器舱包括仪器舱杆体，所述仪器舱杆体侧壁开设有安装孔，所述传感器组合镶嵌于所述仪器舱杆体的安装孔内，所述安装孔上还设有保护玻璃盖板。

4.根据权利要求3所述的开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，其特征在于：所述独立旋转控制机构，所述独立旋转控制机构包括三台步进控制电机，三台步进控制电机固定于所述上保护管内，所述仪器舱杆体端部设有从动齿所述步进控制电机端部通过齿轮与所述从动齿啮合，三台步进控制电机同步转动，从而带动所述仪器舱转动。

5.根据权利要求1所述的开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，其特征在于：所述地面控制终端包括依次相连的地面调制解调器和工控笔记本电脑，

所述地面调制解调器通过线缆与通缆钻杆连接，地面调制解调器用于接受并调制工控笔记本发出的控制指令以及解调传感器组合传递至地面控制终端的信号；所述工控笔记本电脑内置有数据解译与空区重构成像软件系统，工控笔记本电脑用于提取经过地面调制解调器解调后的信号，并通过数据解译与空区重构成像软件系统对解调后的信号进行建模，地下空区三维结构模型。

6.根据权利要求1所述的开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，其特征在于：所述内窥探测系统还包括包含互联网接入设备、云端服务器、远程服务器和远程客户端；互联网接入设备与地面控制终端相连，接收地面控制终端发送的信号，并将数据传输到云端服务器；所述远程服务器实时从云端服务器下载数据，并进行本地存储；远程客户端用于访问远程服务器，进行数据的读取和分析，实现数据更新、历史数据回放。

7.根据权利要求1所述的开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，其特征在于：所述通缆钻杆包括多节，通缆钻杆之间设有信号中继短节，所述信号中继短节内设有信号中继器和中继电缆，所述中继电缆与所述通缆钻杆内传输电缆相连，所述信号中继器用于接收下端通缆钻杆传递的载波信号，对载波信进行解调、数据预处理、增益放大和调制处理，并将处理后的数据向上端通缆钻杆传输。

8.一种开采扰动地层深部空区随钻内窥探测方法，其特征在于：该方法使用权利要求1-7任意一项所述的开采扰动地层深部空区随钻内窥探测系统，该方法包括如下步骤：

S1、开采扰动地层钻进：将包括通缆钻杆、智能探杆的钻杆组件钻进至目标空区；

S2：目标空区探测：智能探杆到达空区后，智能探杆展开使仪器仓露出，仪器仓转动，智能探杆内的传感器组合对目标空区进行全方位探测，获取探测数据；

S3：探测数据传输：传感器组合获取探测数据后，将探测数据调制，并将探测数据通过通缆钻杆以电力载波的形式发送至地面，在通缆钻杆形成的传输通道中间隔一定距离设置信号中继短节，信号中继短节将调制后的探测数据解调、预处理、增益放大和再次调制处理，并将再次调制处理后的探测数据继续向上端发送，最终探测数据经由通缆钻杆和信号中继短节发送至地面控制终端；

S4：地下空区重构成像：地面控制终端对获取的数据解调，并建模从而地下空区三维结构模型；

S5：互联网数据远程传输，地面控制终端通过互联网数据传输系统将现场探测数据发送至云端服务器，远程服务器下载云端服务器数据，通过远程客户端访问远程服务器实现数据远程管理和通讯信息交互；

S6：空区形态评估与应急救援，通过步骤S4的地下空区重构成像对空区形态、环境、顶板结构进行评估，通过步骤S5实现救援现场地下空区生命探测、井上井下实时通讯。