中心通纜鉆桿
定向鉆進(jìn)是利用鉆孔自然彎曲規律或采用人工造斜工具使鉆孔按設計要求延伸鉆到預定目標的一種鉆進(jìn)方法。也可以解釋成為了鉆達到一個(gè)預定的地下目標,使井眼在特定方向偏斜的工藝和科學(xué)。定向鉆進(jìn)技術(shù)是目前世界上前端的鉆進(jìn)方法,它具有GDS導向系統,通過(guò)孔外計算機監測,可以按照預先設計的鉆進(jìn)軌跡鉆進(jìn)至位置。這對瓦斯抽放、煤氣層開(kāi)發(fā)、緊急救援、探測排放采空區積水及地質(zhì)構造等,有著(zhù)無(wú)可比擬的性。

在常規鉆進(jìn)施工中,由于鉆桿在離心力以及軸向壓力作用下失穩,產(chǎn)生彎曲,鉆桿柱內部產(chǎn)生彎曲應力。在施工定向孔的過(guò)程中,需要不斷地調整鉆孔軌跡,會(huì )引起鉆桿在孔內的彎曲變形。彎曲的鉆桿柱進(jìn)行回轉時(shí),鉆桿內產(chǎn)生的交變應力易引起鉆桿的疲勞破壞。
4)彈性振動(dòng)。鉆桿柱是一個(gè)彈性系統,在彎曲及扭轉等因素的復合作用下,會(huì )發(fā)生縱向和橫向振動(dòng)。嚴重時(shí),鉆桿柱的振動(dòng)使得鉆機等配套設備受迫振動(dòng),影響鉆具及配套設備的壽命。

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,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(zhù)復雜交變的拉、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)效后很可能在應力集中部位斷裂。同時(shí),伴隨著(zhù)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)程中受力復雜、工況惡劣的部件。

總之,進(jìn)水平千米定向鉆機在煤礦井下的使用,滿(mǎn)足了煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)與裝備之急需,實(shí)現了井下瓦斯抽采鉆孔從“無(wú)控鉆進(jìn)”到“定向鉆進(jìn)”的跨越,在我國煤礦瓦斯抽采技術(shù)領(lǐng)域起到了引導和示范作用,尤其推動(dòng)了我國煤炭行業(yè)瓦斯治理的技術(shù)進(jìn)步,完善了煤礦治理瓦斯的技術(shù)手段。千米定向鉆進(jìn)技術(shù)具有很大的技術(shù)優(yōu)勢和推廣應用前景,可以為礦井的瓦斯等災害治理提供根本的技術(shù)途徑。