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(fù)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(yīng)力集中部位斷裂。同時，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過程中受力復(fù)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(shè)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(zhì)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(dǎo)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(zhǔn)確分辨鉆孔的地磁方向，確保測量系統(tǒng)的測量精度。
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)計要求延伸鉆進至預(yù)定目標(biāo)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(dǎo)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(shù)的關(guān)鍵部位在于孔內(nèi)馬達驅(qū)動裝置和配套的測量技術(shù)。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(zhuǎn)子在高壓水的沖擊作用下轉(zhuǎn)動，通過前端軸承帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)，達到破煤的目的，在鉆進過程中，鉆桿本身不轉(zhuǎn)，只做鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動，從而降低了鉆機的負荷。
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(fù)合作用下，會發(fā)生縱向和橫向振動。嚴(yán)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。
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