孔內(nèi)馬達(dá)的彎接頭是一個(gè)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(cè)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(cè)量系統(tǒng)在孔內(nèi)主要測(cè)量參數(shù)為方位角、傾角和彎接頭方向,根據(jù)測(cè)量出來的孔內(nèi)參數(shù)可用三角函數(shù)計(jì)算出每一個(gè)測(cè)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(jì)的軌跡進(jìn)行對(duì)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(jì)要求。

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(shí)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(dòng)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(shì)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。

1.中心通纜式鉆桿的主要功能
中心通纜式鉆桿是定向鉆進(jìn)裝備的重要組成部分,是定向鉆進(jìn)過程中受力復(fù)雜、工況惡劣的部件,其主要功能有:
1)鉆進(jìn)時(shí)傳遞鉆機(jī)施加給鉆頭的軸向壓力,承受孔底馬達(dá)的反扭矩;
2)起下鉆具時(shí)傳遞鉆機(jī)對(duì)鉆具施加的推拉力;
3)作為介質(zhì)通道,向孔底輸送沖洗液。
為了方便孔內(nèi)事故的處理,中心通纜式鉆桿既可用來進(jìn)行定向鉆進(jìn)施工,也可進(jìn)行常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工。因此,中心通纜式鉆桿還應(yīng)滿足常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)向鉆頭施加扭矩的要求。

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(jì)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(shí)孔底導(dǎo)向裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(dòng)裝置和配套的測(cè)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(dòng),通過前端軸承帶動(dòng)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(dòng),從而降低了鉆機(jī)的負(fù)荷。