整體式寬翼片螺旋鉆桿主要用于復(fù)雜破碎地層或松軟煤層(f<0.5)的瓦斯抽放孔施工,也可代替常規(guī)外平鉆桿在堅(jiān)硬、完整的巖層、煤層鉆探施工,適用于清水或空氣回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝,大通徑鉆桿可用于全程下護(hù)孔篩管鉆進(jìn)工藝。
螺旋鉆桿的作用:傳遞扭矩;用作巖屑上返通道;增加鉆頭的軸壓等。
設(shè)計(jì)螺旋鉆桿應(yīng)滿足以下要求:有足夠的抗振、抗扭強(qiáng)度;耐磨可靠;易排屑;連接可靠;連接部分不妨礙巖屑運(yùn)輸?shù)取?br />
一、螺旋鉆桿直徑D的設(shè)計(jì)
螺旋鉆桿直徑D取決于鉆孔直徑(即鉆頭直徑),為減少鉆桿柱與孔壁間的摩擦阻力,一般螺旋鉆桿直徑要比鉆頭直徑小10~20mm。當(dāng)孔徑小于200mm時(shí),可取下限;孔徑大于800mm,可適當(dāng)加大上限。
2螺旋葉片切口中心角
由于開口葉片在壓模成形過程中產(chǎn)生很復(fù)雜的變形,故圓環(huán)的周長(zhǎng),要比實(shí)際對(duì)應(yīng)的螺旋線長(zhǎng)度大,其切口中心角θ(見圖3-14-1)應(yīng)為20°~30°。
3螺旋葉片的厚度
一般為2~10mm,鉆桿直徑小、鉆進(jìn)均質(zhì)軟巖時(shí)取低值;鉆進(jìn)直徑大、鉆進(jìn)砂礫、砂土?xí)r,取高值。選擇時(shí)可以參考表3-14-2。
表3-14-2 螺旋葉片厚度與孔徑、地層的關(guān)系
三棱鉆桿的性能優(yōu)勢(shì)(營(yíng)銷要點(diǎn))?
答:三棱鉆桿在鉆進(jìn)過程中,鉆桿與孔壁之間形成三個(gè)半圓形的空間,擴(kuò)大了排除煤渣粉塵與瓦斯的通道,使瓦斯和煤渣順利排出;在鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí),鉆桿的三棱把多余的鉆渣持續(xù)的向孔壁旋轉(zhuǎn)攪拌膩抹,達(dá)到順暢排渣固化鉆孔孔壁的作用。大大降低了松軟煤層塌孔致使鉆具抱死卡鉆和鉆具損壞丟失的現(xiàn)象發(fā)生;本產(chǎn)品具有設(shè)計(jì)合理、安全可靠、排渣效果好、鉆孔深度深、成孔效果好等特點(diǎn),本產(chǎn)品已成為松軟地質(zhì)條件和松軟煤層深孔鉆探的選擇。
大通孔地質(zhì)螺旋鉆桿鉆抽一體地質(zhì)勘探設(shè)備益礦科技
大通孔金剛石開閉合鉆頭排放裝置露天和地下益礦科技產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
目前,市場(chǎng)上存在的大通孔下篩管產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,難以選擇,且局限于下Φ73mm鉆桿鋪設(shè)36mm篩管、Φ89mm鉆桿鋪設(shè)50mm篩管為主,對(duì)于濃度超限,軟煤層塌孔、對(duì)需提高抽采功率的礦井來講,以上篩管達(dá)不到要求,在干式施工工藝鉆探中,大多使用螺旋鉆桿,關(guān)于螺旋鉆桿鋪設(shè)篩管工藝來講,也缺乏成型產(chǎn)品,益礦科技針對(duì)以上鉆探難題,積進(jìn)行研發(fā),定制不同鉆桿鋪設(shè)不同直徑的篩管的個(gè)性化鉆探方案??蔀殂@探施工節(jié)約成本,提率。
結(jié)合鉆桿的受力特點(diǎn),對(duì)其螺紋參數(shù)展開研究,建立了接頭圓錐梯形螺紋的三維模型,應(yīng)用有限元法分析了接頭螺紋在多種工況下的等效應(yīng)力與接觸應(yīng)力分布規(guī)律;依據(jù)分析結(jié)果,提出了復(fù)合錐度設(shè)計(jì)與柱面結(jié)構(gòu)密封的改進(jìn)方案。研究結(jié)果表明,新設(shè)計(jì)有效地改善了內(nèi)、外螺紋嚙合處的應(yīng)力集中,提高了螺紋密封性能。試驗(yàn)結(jié)果顯示該接頭的承載與密封性能達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo),完全滿足煤礦井下定向鉆進(jìn)施工的需要。