中心通纜鉆桿與定向鉆機配套在鉆探工程中應用及其廣泛,如鉆孔糾斜;補取巖礦芯;繞過事故孔段或復雜孔段;避開地面障礙;一孔多分支;勘探陡斜礦體;煤層瓦斯抽放或煤層氣開采;礦山豎井特定位置區(qū)域水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘查;開挖鋪設地下管線等。但就煤礦而言,在瓦斯防治與開發(fā)領域的應用也是多方面的,如進行區(qū)域性本煤層瓦斯預抽放、掘進預抽、抽放采空區(qū)瓦斯、非開采層瓦斯預抽等,不但能減少瓦斯防治與開發(fā)的投資成本,還能提高抽放濃度,為瓦斯的利用提供質(zhì)量保障。

中心通纜式鉆桿的裝配步驟
中心通纜式鉆桿在施工定向孔過程中,把孔底信號傳遞給孔口監(jiān)視器,因而要求其電阻率低,信號輸出穩(wěn)定、可靠。鉆桿的裝配要認真仔細,確保裝配質(zhì)量,為此鉆桿裝配應嚴格按照以下步驟進行:
1)先將穩(wěn)定器6裝入鉆桿體內(nèi),然后用內(nèi)卡簧鉗將孔用彈性擋圈裝至鉆桿體內(nèi),并將定位擋圈4裝至彈性擋圈處;
2)將密封圈裝入線管5的密封槽后,與塑料母接頭7組裝在一起,并將組裝體從鉆桿體公接頭端裝入鉆桿體;
3)用工具將塑料公接頭2與塑料母接頭7和線管5的組裝體連接在一起;
4)調(diào)節(jié)塑料公接頭2左端面到鉆桿體左端面距離為14±0.5,塑料母接頭7右端面到鉆桿體右端面距離為23±0.5;
5)將導線10裝入線管5內(nèi),然后在塑料母接頭7端裝入柱接頭8,并在塑料公接頭2端裝入錐接頭3;
6)用萬用表測量中心通纜裝置的電阻。將萬用表探針分別插入中心通纜裝置兩端的柱接頭和錐接頭內(nèi),測量中心通纜裝置的電阻。若電阻小于0.5Ω,中心通纜裝配合格,否則即為不合格;
7)將變徑彈簧9塞入柱接頭8中,并在塑料公母接頭的密封圈處和鉆桿螺紋均勻涂抹少量黃油,后帶上螺紋保護帽,完成裝配。

在常規(guī)鉆進施工中,由于鉆桿在離心力以及軸向壓力作用下失穩(wěn),產(chǎn)生彎曲,鉆桿柱內(nèi)部產(chǎn)生彎曲應力。在施工定向孔的過程中,需要不斷地調(diào)整鉆孔軌跡,會引起鉆桿在孔內(nèi)的彎曲變形。彎曲的鉆桿柱進行回轉(zhuǎn)時,鉆桿內(nèi)產(chǎn)生的交變應力易引起鉆桿的疲勞破壞。
4)彈性振動。鉆桿柱是一個彈性系統(tǒng),在彎曲及扭轉(zhuǎn)等因素的復合作用下,會發(fā)生縱向和橫向振動。嚴重時,鉆桿柱的振動使得鉆機等配套設備受迫振動,影響鉆具及配套設備的壽命。

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,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計要求。