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彈性系統(tǒng),在定向鉆進過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雜交變的拉、壓、扭、彎曲、振動等載荷,加上磨損腐蝕等作用,在經(jīng)過一段時效后很可能在應力集中部位斷裂。同時,伴隨著地質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過程中受力復雜、工況惡劣的部件。

無磁鉆桿是定向鉆進隨鉆測量的配套設備,具有減小外界對隨鉆測量裝置的干擾、信號傳輸、輸送孔底馬達動力介質和鉆機動力傳遞等作用,是煤礦井下定向鉆具的重要組成部分,具有導磁率低、抗拉強度高和抗扭性能好的特性,為孔內(nèi)測量系統(tǒng)提供不受鉆具磁性干擾的無磁環(huán)境,探管處的磁場與附近的大地磁場幾乎相等,因而能夠準確分辨鉆孔的地磁方向,確保測量系統(tǒng)的測量精度。

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裝備的重要組成部分,是定向鉆進過程中受力復雜、工況惡劣的部件,其主要功能有:
1)鉆進時傳遞鉆機施加給鉆頭的軸向壓力,承受孔底馬達的反扭矩;
2)起下鉆具時傳遞鉆機對鉆具施加的推拉力;
3)作為介質通道,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進行定向鉆進施工,也可進行常規(guī)回轉鉆進施工。因此,中心通纜式鉆桿還應滿足常規(guī)回轉鉆進時向鉆頭施加扭矩的要求。

中心通纜鉆桿該技術是利用導向系統(tǒng)使近水平鉆孔軌跡按設計要求延伸鉆進至預定目標的一種鉆探方法,即有目的地將鉆孔軸線由彎變直或由直變彎。同時孔底導向裝置實時監(jiān)測鉆孔參數(shù),進而確定孔底螺桿馬達的造斜方向。該技術的關鍵部位在于孔內(nèi)馬達驅動裝置和配套的測量技術。中心通纜鉆桿高壓水通過鉆桿輸送至孔內(nèi)馬達,孔內(nèi)馬達內(nèi)部的轉子在高壓水的沖擊作用下轉動,通過前端軸承帶動鉆頭旋轉,達到破煤的目的,在鉆進過程中,鉆桿本身不轉,只做鉆頭的旋轉運動,從而降低了鉆機的負荷。