鉆桿承受的基本載荷有:
1)拉力和壓力。鉆進過程中,鉆桿向鉆頭施加軸向壓力時鉆桿受壓,提鉆時鉆桿受拉。在處理孔內(nèi)事故進行起拔時,鉆桿會受到較大的拉力。
2)扭轉(zhuǎn)。由于鉆桿的主要功能就是承受或傳遞扭矩,因而使得鉆桿處于受扭狀態(tài),產(chǎn)生扭應力。特別是在處理孔內(nèi)事故時(中心通纜式鉆桿在處理孔內(nèi)事故時可以回轉(zhuǎn)),鉆桿突然停止回轉(zhuǎn),此時鉆機等設備的回轉(zhuǎn)部分和鉆桿柱的回轉(zhuǎn)動能使鉆桿受到扭轉(zhuǎn)沖擊,產(chǎn)生很大的扭應力。

中心通纜鉆桿
定向鉆進是利用鉆孔自然彎曲規(guī)律或采用人工造斜工具使鉆孔按設計要求延伸鉆到預定目標的一種鉆進方法。也可以解釋成為了鉆達到一個預定的地下目標,使井眼在特定方向偏斜的工藝和科學。定向鉆進技術是目前世界上前端的鉆進方法,它具有GDS導向系統(tǒng),通過孔外計算機監(jiān)測,可以按照預先設計的鉆進軌跡鉆進至位置。這對瓦斯抽放、煤氣層開發(fā)、緊急救援、探測排放采空區(qū)積水及地質(zhì)構(gòu)造等,有著無可比擬的性。

總之,進水平千米定向鉆機在煤礦井下的使用,滿足了煤礦安全生產(chǎn)技術與裝備之急需,實現(xiàn)了井下瓦斯抽采鉆孔從“無控鉆進”到“定向鉆進”的跨越,在我國煤礦瓦斯抽采技術領域起到了引導和示范作用,尤其推動了我國煤炭行業(yè)瓦斯治理的技術進步,完善了煤礦治理瓦斯的技術手段。千米定向鉆進技術具有很大的技術優(yōu)勢和推廣應用前景,可以為礦井的瓦斯等災害治理提供根本的技術途徑。

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(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。