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。

中心通纜式鉆桿的合理使用
中心通纜式鉆桿是實施定向鉆進工藝的必要鉆具,合理使用鉆桿是改善其工作條件和增強信號傳遞的穩(wěn)定性的首要措施,對定向鉆進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:
1)嚴格遵照鉆進規(guī)程,制定合理的鉆進工藝,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帽,防止煤粉進入。
7)在高硫化氫礦井進行施工時,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行維護,更換相應(yīng)零件。

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(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。

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(fù)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(zhì)通道,向孔底輸送沖洗液。
為了方便孔內(nèi)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(zhuǎn)鉆進施工。因此,中心通纜式鉆桿還應(yīng)滿足常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進時向鉆頭施加扭矩的要求。