無磁鉆桿是定向鉆進(jìn)隨鉆測(cè)量的配套設(shè)備，具有減小外界對(duì)隨鉆測(cè)量裝置的干擾、信號(hào)傳輸、輸送孔底馬達(dá)動(dòng)力介質(zhì)和鉆機(jī)動(dòng)力傳遞等作用，是煤礦井下定向鉆具的重要組成部分，具有導(dǎo)磁率低、抗拉強(qiáng)度高和抗扭性能好的特性，為孔內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)提供不受鉆具磁性干擾的無磁環(huán)境，探管處的磁場(chǎng)與附近的大地磁場(chǎng)幾乎相等，因而能夠準(zhǔn)確分辨鉆孔的地磁方向，確保測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度。

鉆桿承受的基本載荷有:
1)拉力和壓力。鉆進(jìn)過程中，鉆桿向鉆頭施加軸向壓力時(shí)鉆桿受壓，提鉆時(shí)鉆桿受拉。在處理孔內(nèi)事故進(jìn)行起拔時(shí)，鉆桿會(huì)受到較大的拉力。
2)扭轉(zhuǎn)。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(chǎn)生扭應(yīng)力。特別是在處理孔內(nèi)事故時(shí)(中心通纜式鉆桿在處理孔內(nèi)事故時(shí)可以回轉(zhuǎn))，鉆桿突然停止回轉(zhuǎn)，此時(shí)鉆機(jī)等設(shè)備的回轉(zhuǎn)部分和鉆桿柱的回轉(zhuǎn)動(dòng)能使鉆桿受到扭轉(zhuǎn)沖擊，產(chǎn)生很大的扭應(yīng)力。

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。

在常規(guī)鉆進(jìn)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(yīng)力。在施工定向孔的過程中，需要不斷地調(diào)整鉆孔軌跡，會(huì)引起鉆桿在孔內(nèi)的彎曲變形。彎曲的鉆桿柱進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí)，鉆桿內(nèi)產(chǎn)生的交變應(yīng)力易引起鉆桿的疲勞破壞。
4)彈性振動(dòng)。鉆桿柱是一個(gè)彈性系統(tǒng)，在彎曲及扭轉(zhuǎn)等因素的復(fù)合作用下，會(huì)發(fā)生縱向和橫向振動(dòng)。嚴(yán)重時(shí)，鉆桿柱的振動(dòng)使得鉆機(jī)等配套設(shè)備受迫振動(dòng)，影響鉆具及配套設(shè)備的壽命。