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力集中部位斷裂。同時，伴隨著地質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過程中受力復雜、工況惡劣的部件。
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，鉆桿柱內部產(chǎn)生彎曲應力。在施工定向孔的過程中，需要不斷地調整鉆孔軌跡，會引起鉆桿在孔內的彎曲變形。彎曲的鉆桿柱進行回轉時，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。鉆桿柱是一個彈性系統(tǒng)，在彎曲及扭轉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備受迫振動，影響鉆具及配套設備的壽命。
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)作為介質通道，向孔底輸送沖洗液。
為了方便孔內事故的處理，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)回轉鉆進施工。因此，中心通纜式鉆桿還應滿足常規(guī)回轉鉆進時向鉆頭施加扭矩的要求。
中心通纜鉆桿與定向鉆機配套在鉆探工程中應用及其廣泛，如鉆孔糾斜；補取巖礦芯；繞過事故孔段或復雜孔段；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)域水文地質與工程地質勘查；開挖鋪設地下管線等。但就煤礦而言，在瓦斯防治與開發(fā)領域的應用也是多方面的,如進行區(qū)域性本煤層瓦斯預抽放、掘進預抽、抽放采空區(qū)瓦斯、非開采層瓦斯預抽等,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量保障。
