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(jìn)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(jìn)而確定孔底螺桿馬達(dá)的造斜方向。該技術(shù)的關(guān)鍵部位在于孔內(nèi)馬達(dá)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(dá),孔內(nèi)馬達(dá)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(dá)到破煤的目的,在鉆進(jìn)過程中,鉆桿本身不轉(zhuǎn),只做鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,從而降低了鉆機(jī)的負(fù)荷。

中心通纜鉆桿與定向鉆機(jī)配套在鉆探工程中應(yīng)用及其廣泛,如鉆孔糾斜;補(bǔ)取巖礦芯;繞過事故孔段或復(fù)雜孔段;避開地面障礙;一孔多分支;勘探陡斜礦體;煤層瓦斯抽放或煤層氣開采;礦山豎井特定位置區(qū)域水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘查;開挖鋪設(shè)地下管線等。但就煤礦而言,在瓦斯防治與開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用也是多方面的,如進(jìn)行區(qū)域性本煤層瓦斯預(yù)抽放、掘進(jìn)預(yù)抽、抽放采空區(qū)瓦斯、非開采層瓦斯預(yù)抽等,不但能減少瓦斯防治與開發(fā)的投資成本,還能提高抽放濃度,為瓦斯的利用提供質(zhì)量保障。

中心通纜式鉆桿的合理使用
中心通纜式鉆桿是實施定向鉆進(jìn)工藝的必要鉆具,合理使用鉆桿是改善其工作條件和增強(qiáng)信號傳遞的穩(wěn)定性的首要措施,對定向鉆進(jìn)工藝的順利實施起著重要作用。使用中心通纜式鉆桿時應(yīng)注意幾點(diǎn):
1)嚴(yán)格遵照鉆進(jìn)規(guī)程,制定合理的鉆進(jìn)工藝,鉆斜孔或分支孔等要選擇合適的曲率半徑。
2)將鉆桿運(yùn)到鉆場后應(yīng)先檢查鉆桿塑料公母接頭是否松動或其他缺陷,檢查鉆桿中心通纜裝置的通斷性,確保鉆桿通訊正常。
3)加接鉆桿時在鉆桿螺紋及公塑料接頭上涂抹潤滑劑,并檢查彈簧安裝是否到位。
4)加接鉆桿時用自由鉗將鉆桿上緊,不得使用鉆機(jī)擰扣(使用自由鉗時應(yīng)避開鉆桿螺紋部位)。
5)卸鉆桿時用鉆機(jī)將絲扣擰松1~2圈,然后手動卸下鉆桿。
6)鉆桿不用時及時戴上保護(hù)帽,防止煤粉進(jìn)入。
7)在高硫化氫礦井進(jìn)行施工時,鉆桿使用完以后應(yīng)及時升井。
8)做好鉆桿的使用記錄,避免新舊鉆桿混用。
鉆桿在使用過程中,如發(fā)現(xiàn)手力無法將公母螺紋端面擰緊至接觸或無法輕松卸扣,則說明鉆桿螺紋磨損嚴(yán)重,需要更換新的鉆桿。如鉆桿螺紋完好,而信號傳輸發(fā)生故障,則需要對中心通纜裝置進(jìn)行維護(hù),更換相應(yīng)零件。

在常規(guī)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(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(jìn)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(jī)等配套設(shè)備受迫振動,影響鉆具及配套設(shè)備的壽命。