整體式寬翼片螺旋鉆桿主要用于復雜破碎地層或松軟煤層(f<0.5)的瓦斯抽放孔施工,也可代替常規外平鉆桿在堅硬、完整的巖層、煤層鉆探施工,適用于清水或空氣回轉鉆進(jìn)工藝,大通徑鉆桿可用于全程下護孔篩管鉆進(jìn)工藝。
螺旋鉆桿的作用:傳遞扭矩;用作巖屑上返通道;增加鉆頭的軸壓等。
設計螺旋鉆桿應滿(mǎn)足以下要求:有足夠的抗振、抗扭強度;耐磨可靠;易排屑;連接可靠;連接部分不妨礙巖屑運輸等。
一、螺旋鉆桿直徑D的設計
螺旋鉆桿直徑D取決于鉆孔直徑(即鉆頭直徑),為減少鉆桿柱與孔壁間的摩擦阻力,一般螺旋鉆桿直徑要比鉆頭直徑小10~20mm。當孔徑小于200mm時(shí),可取下限;孔徑大于800mm,可適當加大上限。
二螺旋鉆桿螺距S的設計螺距S與所鉆地層和螺旋鉆桿直徑D有關(guān),設計時(shí)可參考表3-14-1。
三中心管直徑d的設計中心管直徑d和螺距S,均與螺旋葉板上的鉆屑與螺旋面之間的摩擦角有關(guān)。為螺旋面上被輸送的鉆屑不因其自重而滑落,應使其螺旋上升角小于鉆屑與螺旋面之間的摩擦角;若按土與螺旋葉片的摩擦系數f=0.5計算,則其螺旋上升角αr應小于36°36′。如果設計時(shí),取螺旋上升角αr=36°34′,鉆屑與螺旋面的摩擦角為φ,則有式:如果取土與螺旋面的摩擦系數f=0.5~0.7,代入公式(3-14-2)
五螺旋鉆桿長(cháng)度及螺旋頭數螺旋鉆桿長(cháng)度取決于鉆機桅桿的高度、回次長(cháng)度和螺旋鉆桿重量,一般取1~5m。目前尚未形成標準系列,憑經(jīng)驗和現場(chǎng)需要設計。螺旋頭數,則可采用單頭或雙頭螺旋。
六螺旋鉆桿的連接
螺旋鉆桿的連接方式有法蘭盤(pán)式和接頭式兩種。法蘭盤(pán)式靠連接螺栓傳遞軸向壓力和回轉力矩;接頭式連接又分插接式、牙嵌式和螺紋式。
插接式采用不同形狀的公母接頭插接后再加穿銷(xiāo)。公母接頭的截面形狀有兩方、三角形、四邊形和六方形等,靠接觸面傳遞扭矩,以銷(xiāo)軸傳遞軸向力;牙嵌式連接采用牙嵌式接頭,以其牙齒和牙槽對正插入后,再用銷(xiāo)釘或螺栓連接,以牙嵌傳遞扭矩,以銷(xiāo)釘或銷(xiāo)栓承受軸向力;螺紋式連接則是在鉆桿兩端加焊公母接頭承受軸向力。此種螺紋連接安全可靠,但其缺點(diǎn)是不允許反轉卸土;扭矩過(guò)大時(shí)不易拆開(kāi)。
三棱鉆桿的應用范圍有哪些?
答:三棱鉆桿廣泛應用于煤層及近煤層地質(zhì)條件下的鉆探、煤礦的注水和瓦斯排放的鉆孔施工,也可應用于物探和水利建設工程的錨固、鉆探施工等領(lǐng)域。
三棱鉆桿的性能優(yōu)勢(營(yíng)銷(xiāo)要點(diǎn))?
答:三棱鉆桿在鉆進(jìn)過(guò)程中,鉆桿與孔壁之間形成三個(gè)半圓形的空間,擴大了排除煤渣粉塵與瓦斯的通道,使瓦斯和煤渣順利排出;在鉆桿旋轉鉆進(jìn)時(shí),鉆桿的三棱把多余的鉆渣持續的向孔壁旋轉攪拌膩抹,達到順暢排渣固化鉆孔孔壁的作用。大大降低了松軟煤層塌孔致使鉆具抱死卡鉆和鉆具損壞丟失的現象發(fā)生;本產(chǎn)品具有設計合理、安全可靠、排渣效果好、鉆孔深度深、成孔效果好等特點(diǎn),本產(chǎn)品已成為松軟地質(zhì)條件和松軟煤層深孔鉆探的選擇。