中心通纜式鉆桿的工作條件
中心通纜式鉆桿組成的鉆桿柱是一個(gè)彈性系統(tǒng),在定向鉆進(jìn)過(guò)程中鉆桿所受載荷的大小和方向變化,中心通纜式鉆桿在三維空間中承受著復(fù)雜交變的拉、壓、扭、彎曲、振動(dòng)等載荷,加上磨損腐蝕等作用,在經(jīng)過(guò)一段時(shí)效后很可能在應(yīng)力集中部位斷裂。同時(shí),伴隨著地質(zhì)條件的變化以及卡鉆、埋鉆等事故的發(fā)生,鉆桿的受力情況將變得更為復(fù)雜。中心通纜式鉆桿的工作條件決定了中心通纜式鉆桿將是鉆進(jìn)過(guò)程中受力復(fù)雜、工況惡劣的部件。

無(wú)磁鉆桿是定向鉆進(jìn)隨鉆測(cè)量的配套設(shè)備,具有減小外界對(duì)隨鉆測(cè)量裝置的干擾、信號(hào)傳輸、輸送孔底馬達(dá)動(dòng)力介質(zhì)和鉆機(jī)動(dòng)力傳遞等作用,是煤礦井下定向鉆具的重要組成部分,具有導(dǎo)磁率低、抗拉強(qiáng)度高和抗扭性能好的特性,為孔內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)提供不受鉆具磁性干擾的無(wú)磁環(huán)境,探管處的磁場(chǎng)與附近的大地磁場(chǎng)幾乎相等,因而能夠準(zhǔn)確分辨鉆孔的地磁方向,確保測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度。

1.中心通纜式鉆桿的主要功能
中心通纜式鉆桿是定向鉆進(jìn)裝備的重要組成部分,是定向鉆進(jìn)過(guò)程中受力復(fù)雜、工況惡劣的部件,其主要功能有:
1)鉆進(jìn)時(shí)傳遞鉆機(jī)施加給鉆頭的軸向壓力,承受孔底馬達(dá)的反扭矩;
2)起下鉆具時(shí)傳遞鉆機(jī)對(duì)鉆具施加的推拉力;
3)作為介質(zhì)通道,向孔底輸送沖洗液。
為了方便孔內(nèi)事故的處理,中心通纜式鉆桿既可用來(lái)進(jìn)行定向鉆進(jìn)施工,也可進(jìn)行常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工。因此,中心通纜式鉆桿還應(yīng)滿(mǎn)足常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)向鉆頭施加扭矩的要求。

中心通纜鉆桿該技術(shù)是利用導(dǎo)向系統(tǒng)使近水平鉆孔軌跡按設(shè)計(jì)要求延伸鉆進(jìn)至預(yù)定目標(biāo)的一種鉆探方法,即有目的地將鉆孔軸線(xiàn)由彎變直或由直變彎。同時(shí)孔底導(dǎo)向裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆孔參數(shù),進(jìn)而確定孔底螺桿馬達(dá)的造斜方向。該技術(shù)的關(guān)鍵部位在于孔內(nèi)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置和配套的測(cè)量技術(shù)。中心通纜鉆桿高壓水通過(guò)鉆桿輸送至孔內(nèi)馬達(dá),孔內(nèi)馬達(dá)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子在高壓水的沖擊作用下轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)前端軸承帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn),達(dá)到破煤的目的,在鉆進(jìn)過(guò)程中,鉆桿本身不轉(zhuǎn),只做鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而降低了鉆機(jī)的負(fù)荷。