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(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進行定向鉆進施工,也可進行常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進施工。因此,中心通纜式鉆桿還應(yīng)滿足常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進時向鉆頭施加扭矩的要求。

孔內(nèi)馬達的彎接頭是一個關(guān)鍵部位,它和鉆桿之間有一定的夾角,由于彎接頭的作用,鉆孔的軌跡不再是傳統(tǒng)鉆機所形成的略帶拋物線的直線軌跡,而成為一條偏向彎接頭方向的空間曲線。配套的測量系統(tǒng)是深孔定向鉆進按照預(yù)定的軌跡進行鉆進的關(guān)鍵部件,該測量系統(tǒng)在孔內(nèi)主要測量參數(shù)為方位角、傾角和彎接頭方向,根據(jù)測量出來的孔內(nèi)參數(shù)可用三角函數(shù)計算出每一個測量點的坐標,即可描繪出該空間曲線在水平和垂直平面上的投影圖,并與設(shè)計的軌跡進行對比,根據(jù)偏差即使調(diào)整彎接頭方向,以及是鉆進軌跡大限度的符合設(shè)計要求。

在常規(guī)鉆進施工中,由于鉆桿在離心力以及軸向壓力作用下失穩(wěn),產(chǎn)生彎曲,鉆桿柱內(nèi)部產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。在施工定向孔的過程中,需要不斷地調(diào)整鉆孔軌跡,會引起鉆桿在孔內(nèi)的彎曲變形。彎曲的鉆桿柱進行回轉(zhuǎn)時,鉆桿內(nèi)產(chǎn)生的交變應(yīng)力易引起鉆桿的疲勞破壞。
4)彈性振動。鉆桿柱是一個彈性系統(tǒng),在彎曲及扭轉(zhuǎn)等因素的復合作用下,會發(fā)生縱向和橫向振動。嚴重時,鉆桿柱的振動使得鉆機等配套設(shè)備受迫振動,影響鉆具及配套設(shè)備的壽命。

無磁鉆桿主要用于煤礦坑道水平定向鉆進系統(tǒng)中,特點是鉆桿的無磁性,同時強度、耐磨性、抗腐蝕性也達到使用要求。
無磁鉆桿采用的無磁材料,抗磁化性能強、制造精度高、耐磨耐腐蝕,抗粘扣性能也好。