随钻测井技术是实现地质导向和实时地层评价的重要手段,随着煤矿安全生产需求日益提高,煤矿井下随钻测井技术在井下地质条件精细探测以及导向钻进中有广泛的应用前景。基于实际工况的考虑,煤矿井下随钻测井仪必须满足低功耗、小体积、抗强振动、耐水压等要求。γ测井是煤矿井下随钻测井的重要组成部分,是随钻测井过程中实现地层岩性判断的重要手段。方位γ测井测量数据包含地层方位信息,可及时发现偏离方向、指导钻孔轨迹调整、有效减少无效钻进距离。因此,本文从煤矿的实际应用需求出发,设计并研制了煤矿井下随钻无缆测井系统中方位γ参数测量探管。本文对地层γ射线的分布规律、矿用随钻方位γ测量探管测量原理及工作方式进行了深入研究;在以上理论研究的基础上,提出了矿用随钻方位γ测量探管总体设计方案,设计并研制了方位Y探测器、脉冲整形与处理电路、脉冲计数与存储电路、探管本安电源等单元电路,开发了脉冲计数与控制软件;并针对强振动、高水压以及小孔径的特殊工作环境,分析了影响探管工作可靠性和稳定性的干扰来源及特性,设计并加工了相应的机械构件,采取了相应的抗干扰措施。组装与调试完成后进行了 MA认证,获取了矿用产品安全标志证书和防爆合格证书,并开展了地面及煤矿井下现场试验。试验结果表明所研制的矿用随钻方位γ测量探管技术指标、防爆性能达到了设计要求;探管工作稳定,测量数据可靠,能满足煤矿井下小孔径钻孔中随钻测井的现场应用需求。