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，在經過一段時效后很可能在應力集中部位斷裂。同時，伴隨著地質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雜、工況惡劣的部件。
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。
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)域水文地質與工程地質勘查；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量保障。
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。
