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(jìn)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(fù)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(yīng)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(fù)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(jìn)過程中受力復(fù)雜、工況惡劣的部件。

孔內(nèi)馬達(dá)的彎接頭是一個關(guān)鍵部位，它和鉆桿之間有一定的夾角，由于彎接頭的作用，鉆孔的軌跡不再是傳統(tǒng)鉆機(jī)所形成的略帶拋物線的直線軌跡，而成為一條偏向彎接頭方向的空間曲線。配套的測量系統(tǒng)是深孔定向鉆進(jìn)按照預(yù)定的軌跡進(jìn)行鉆進(jìn)的關(guān)鍵部件，該測量系統(tǒng)在孔內(nèi)主要測量參數(shù)為方位角、傾角和彎接頭方向，根據(jù)測量出來的孔內(nèi)參數(shù)可用三角函數(shù)計算出每一個測量點(diǎn)的坐標(biāo)，即可描繪出該空間曲線在水平和垂直平面上的投影圖，并與設(shè)計的軌跡進(jìn)行對比，根據(jù)偏差即使調(diào)整彎接頭方向，以及是鉆進(jìn)軌跡大限度的符合設(shè)計要求。

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。

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