什么是地質螺旋鉆桿
地質螺旋鉆桿是在地質鉆桿高扭矩性能的基礎上,經過再次加工上螺旋葉片,達到深孔鉆探、排渣性能的鉆桿,稱為地質螺旋鉆桿。也稱為肋骨鉆桿、低導葉鉆桿、螺旋鉆桿、刻槽鉆桿等。
地質螺旋鉆桿的品質與應用領域
自動化數(shù)控加工設備使得生產、質量穩(wěn)定,有效了鉆桿批量的品質。螺旋葉片結構的差異化設計,對鉆探地質條件的適應范圍更加廣泛。高螺旋葉片的結構設計,適用于中硬以上地質條件的深孔鉆探施工;地螺旋葉片的結構設計,適用于松軟地質條件、松軟煤層的鉆探與瓦斯抽放的鉆孔施工。具有排渣、鉆孔成孔率高,不易卡鉆的特有優(yōu)勢。大大提高了鉆探施工的生產效率,是煤礦鉆探施工、節(jié)能降耗的。
復雜地層用螺旋鉆桿
在鉆探領域,常使用的鉆桿有外平鉆桿和螺旋鉆桿兩種。外平鉆桿由于具有對中 性好、強度高等特點,適用于除松軟煤層以外的其它各類復雜地層的鉆進;而螺旋鉆桿由于 其螺旋葉片具有較強的排渣作用,適用于在松軟煤層中的鉆進。在煤礦開采領域,隨著煤礦 開采深度的增加,礦井的地質條件變得越來越復雜,一些礦井出現(xiàn)了軟質層和硬質層交替 頻繁變化的地層,該種地層不僅對鉆頭壽命有較大的影響,而且對鉆桿的使用壽命、鉆孔的 施工深度等也有相當大的影響,有時甚至需要通過不斷調換鉆桿,才能順利推進鉆井作業(yè), 嚴重影響了鉆進效率。另外,對于普通螺旋鉆桿而言,由于螺旋葉片較薄較高,不能直接用 卡盤卡瓦和夾持器卡瓦對其進行夾持,使用十分不便。
螺旋鉆桿從螺紋部位斷裂原因的分析
鉆桿螺紋是按MTT 521-2006 標準加工的圈錐形三角螺紋(其錐度K=1:16,每英寸10扣,牙形角為60°)。鉆進中的鉆桿螺紋要承受拉伸、壓縮、彎曲、扭轉及它們的合成應力的作用,并在螺紋部位產生應力集中,因此,多在螺紋部位發(fā)生斷裂。當鉆桿與接手螺紋連接符合要求時,由于鉆桿螺紋尾部的截面是突變斷面,斷裂多在此處發(fā)點。而近年來,現(xiàn)場鉆桿斷裂常發(fā)生在螺紋中部接近錐體小頭第5扣處,而且事故比較頻繁,給鉆探施工造成示少困難。因此,探討鉆桿出現(xiàn)這種斷裂現(xiàn)象的原因及其解決辦法,成了不可忽視的一個課題。本文就此問題進行初步探討。
螺旋鉆桿的連接方式有法蘭盤式和接頭式兩種。法蘭盤式靠連接螺栓傳遞軸向壓力和回轉力矩;接頭式連接又分插接式、牙嵌式和螺紋式。
插接式采用不同形狀的公母接頭插接后再加穿銷。公母接頭的截面形狀有兩方、三角形、四邊形和六方形等,靠接觸面?zhèn)鬟f扭矩,以銷軸傳遞軸向力;牙嵌式連接采用牙嵌式接頭,以其牙齒和牙槽對正插入后,再用銷釘或螺栓連接,以牙嵌傳遞扭矩,以銷釘或銷栓承受軸向力;螺紋式連接則是在鉆桿兩端加焊公母接頭承受軸向力。此種螺紋連接安全可靠,但其缺點是不允許反轉卸土;扭矩過大時不易拆開。
葉片平焊型與葉片立焊型的主要區(qū)別?
答:平焊型由于排渣量相對變小,適用于易發(fā)生抱鉆、塌孔的松軟地質條件的鉆孔,大大降低了塌孔抱鉆卡死造成的鉆桿鉆頭損壞。立焊型排渣量大、效率更高,適用于F1以上的中硬類煤巖地質條件的鉆孔施工。