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(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過程中受力復(fù)雜、工況惡劣的部件。

孔內(nèi)馬達的彎接頭是一個關(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)是深孔定向鉆進按照預(yù)定的軌跡進行鉆進的關(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)計的軌跡進行對比，根據(jù)偏差即使調(diào)整彎接頭方向，以及是鉆進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)，進而確定孔底螺桿馬達的造斜方向。該技術(shù)的關(guān)鍵部位在于孔內(nèi)馬達驅(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，孔內(nèi)馬達內(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)，達到破煤的目的，在鉆進過程中，鉆桿本身不轉(zhuǎn)，只做鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動，從而降低了鉆機的負荷。

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(shù)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(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)進步，完善了煤礦治理瓦斯的技術(shù)手段。千米定向鉆進技術(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。