無磁鉆桿是定向鉆進隨鉆測量的配套設備,具有減小外界對隨鉆測量裝置的干擾、信號傳輸、輸送孔底馬達動力介質和鉆機動力傳遞等作用,是煤礦井下定向鉆具的重要組成部分,具有導磁率低、抗拉強度高和抗扭性能好的特性,為孔內測量系統提供不受鉆具磁性干擾的無磁環境,探管處的磁場與附近的大地磁場幾乎相等,因而能夠準確分辨鉆孔的地磁方向,確保測量系統的測量精度。

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,在瓦斯防治與開發領域的應用也是多方面的,如進行區域性本煤層瓦斯預抽放、掘進預抽、抽放采空區瓦斯、非開采層瓦斯預抽等,不但能減少瓦斯防治與開發的投資成本,還能提高抽放濃度,為瓦斯的利用提供質量保障。

孔內馬達的彎接頭是一個關鍵部位,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鉆機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。配套的測量系統是深孔定向鉆進按照預定的軌跡進行鉆進的關鍵部件,該測量系統在孔內主要測量參數為方位角、傾角和彎接頭方向,根據測量出來的孔內參數可用三角函數計算出每一個測量點的坐標,即可描繪出該空間曲線在水平和垂直平面上的投影圖,并與設計的軌跡進行對比,根據偏差即使調整彎接頭方向,以及是鉆進軌跡大限度的符合設計要求。

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裝備的重要組成部分,是定向鉆進過程中受力復雜、工況惡劣的部件,其主要功能有:
1)鉆進時傳遞鉆機施加給鉆頭的軸向壓力,承受孔底馬達的反扭矩;
2)起下鉆具時傳遞鉆機對鉆具施加的推拉力;
3)作為介質通道,向孔底輸送沖洗液。
為了方便孔內事故的處理,中心通纜式鉆桿既可用來進行定向鉆進施工,也可進行常規回轉鉆進施工。因此,中心通纜式鉆桿還應滿足常規回轉鉆進時向鉆頭施加扭矩的要求。