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(zhuǎn)及它們的合成應(yīng)力的作用,并在螺紋部位產(chǎn)生應(yīng)力集中,因此,多在螺紋部位發(fā)生斷裂。當(dāng)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。
我廠生產(chǎn)煤礦井下探水探瓦斯鉆桿產(chǎn)品,包括:地質(zhì)鉆桿、地質(zhì)螺旋鉆桿、三棱鉆桿、肋骨鉆桿、
本體刻槽鉆桿、螺旋鉆桿、煤鉆桿、探水鉆桿、防突鉆桿、可選配鉆頭為金剛石無心鉆頭、
金剛石錨桿鉆頭、組合鉆頭、煤鉆頭、供水供風(fēng)器、變徑接頭等等產(chǎn)品,配套煤科院鉆機產(chǎn)品。
直徑Φ73以下的地質(zhì)螺旋鉆桿,可與各種全液壓鉆機直接配套使用,利用鉆機直接夾裝鉆桿螺旋外圓進行鉆進和更換鉆桿,方便快捷,大大降低了操作人員的勞動強度。
在超松軟高壓煤層條件下的鉆孔,采用套鉆施工工藝時,可選用直徑為90,113,133,146的大螺旋地質(zhì)鉆桿,便捷實現(xiàn)巖芯管的鋪設(shè)安裝。
螺旋鉆桿中,單螺旋、雙螺旋、三頭螺旋的性能區(qū)分?
答:螺旋道數(shù):單螺旋、雙螺旋、三道螺旋的不同設(shè)計,是為了滿足不同地質(zhì)條件和鉆探工藝的需求,特別是參照排渣效率的需求而進行選擇使用。單螺旋與多道螺旋相比,由于相對螺距較小,具有排渣推力較大,鉆渣不易粘附在鉆桿鉆桿上的特點,更能適應(yīng)較為松粘的鉆探環(huán)境;相對于多道螺旋設(shè)計,螺旋圈數(shù)增加因而鉆渣在鉆孔中的運動時間較長,螺旋推力相對變低。在產(chǎn)品推介中,應(yīng)根據(jù)客戶的鉆探條件合理進行工藝的選擇。
地質(zhì)螺旋鉆桿桿體選用地質(zhì)合金鋼管,鉆桿接頭選用合金結(jié)構(gòu)鋼,經(jīng)真空調(diào)質(zhì)處理,大大提高了抗疲勞強度和抗剪切強度。選用的摩擦焊焊接生產(chǎn)工藝,鉆桿具有抗彎強度高,焊接牢固等特點。
整體式寬翼片螺旋鉆桿主要用于復(fù)雜破碎地層或松軟煤層(f<0.5)的瓦斯抽放孔施工,也可代替常規(guī)外平鉆桿在堅硬、完整的巖層、煤層鉆探施工,適用于清水或空氣回轉(zhuǎn)鉆進工藝,大通徑鉆桿可用于全程下護孔篩管鉆進工藝。