中心通纜鉆桿又稱做隨鉆測量鉆桿,主要用于搭配千米定向鉆機進行深孔鉆進。
中心通纜式鉆桿是孔底測斜單元與孔口測斜設備之間的信號傳輸裝置,是定向鉆進順利實施的重要配套鉆具,主要應用于煤礦井下定向鉆進、煤礦井下回轉鉆進以及其他地質受控定向鉆進工況。
隨鉆測量系統(tǒng)的信號傳輸方式分為有線(電纜)和無線兩種。中心通纜式鉆桿作為有線(電纜)傳輸方式可直接向孔底傳感器供電,實現(xiàn)孔底與孔口設備之間的雙向通訊,實時性好、數(shù)據(jù)傳輸率高。同時中心通纜式鉆桿解決了以往產品電纜與鉆桿聯(lián)接以及電纜之間聯(lián)接的安裝問題,能夠有線(電纜)隨鉆測量系統(tǒng)信號的傳輸。

鉆桿承受的基本載荷有:
1)拉力和壓力。鉆進過程中,鉆桿向鉆頭施加軸向壓力時鉆桿受壓,提鉆時鉆桿受拉。在處理孔內事故進行起拔時,鉆桿會受到較大的拉力。
2)扭轉。由于鉆桿的主要功能就是承受或傳遞扭矩,因而使得鉆桿處于受扭狀態(tài),產生扭應力。特別是在處理孔內事故時(中心通纜式鉆桿在處理孔內事故時可以回轉),鉆桿突然停止回轉,此時鉆機等設備的回轉部分和鉆桿柱的回轉動能使鉆桿受到扭轉沖擊,產生很大的扭應力。

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),產生彎曲,鉆桿柱內部產生彎曲應力。在施工定向孔的過程中,需要不斷地調整鉆孔軌跡,會引起鉆桿在孔內的彎曲變形。彎曲的鉆桿柱進行回轉時,鉆桿內產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。

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技術與裝備之急需,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領域起到了引導和示范作用,尤其推動了我國煤炭行業(yè)瓦斯治理的技術進步,完善了煤礦治理瓦斯的技術手段。千米定向鉆進技術具有很大的技術優(yōu)勢和推廣應用前景,可以為礦井的瓦斯等災害治理提供根本的技術途徑。