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整体式螺旋钻杆刻槽钻杆的特色以及钻进所遇到的问题:

添加时间:2019-03-11
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整体式螺旋钻杆刻槽钻杆的特色:


针对焊接式螺旋钻杆配合风压钻进松软煤层时,易呈现螺旋翼片开裂、脱焊及不耐磨等现象,导致成孔难甚至报废等问题,经过铣屑方法在厚壁管材中加工出螺旋槽,改善钻杆接头,对螺纹进行外表处理,研制出全体式螺旋钻杆。经过现场试验结果表明:全体式螺旋钻杆具有杰出的归纳机械性能,成孔能力强,运用寿命长,既可替代焊接式螺旋钻杆在松软煤层中进行风压钻进,也可替代惯例外平钻杆施工岩石钻孔。


松软煤层钻进所遇到的问题:


松软煤层是指煤的硬度系数f<1的煤层,具有煤质松软,渗透性差,瓦斯含量高、压力大等特色。瓦斯抽采钻孔施工过程中,容易发生喷孔、塌孔、抱钻等孔内事故,导致钻孔成孔深度浅、成孔率低、瓦斯抽采效果差[1]等问题,已成为煤矿安全高效开采亟待解决的难题。 


在长时间的钻探实践中,国内一些煤矿企业先后进行了松软煤层空气钻进技能的试验与运用。选用宽翼片螺旋钻杆配合风压钻进技能以后,松软煤层的成孔深度和成孔率有了大幅度进步,而中风压空气钻进技能成为松软煤层中一种有效可行的钻孔施工工艺。

目前国内普遍运用宽翼片螺旋钻杆,螺旋翼片多选用热熔焊接的方法加工而成。这种加工方法对焊接工艺水平要求较高,实践加工过程中焊接质量的可控性与稳定性较差。受焊接工艺水平影响,不可避免地发生“过焊”或者“脱焊”等问题。“过焊”会构成杆体的损害,运用过程中易发生沿螺旋翼片与杆体焊缝部位的断裂现象;“脱焊”则是因焊接质量不达标构成钻杆运用时螺旋翼片的脱落。此外,热熔焊接对杆体与螺旋翼片的材质要求较高。为了保证螺旋翼片与钻杆体间杰出的焊合性,需优选两者的资料性能。如随意选用,除了易呈现过焊、脱焊等非正常现象以外,还会构成钻杆螺旋翼片的过快磨损,大幅降低了钻杆的运用寿命。 


成全体式螺旋钻杆的制造工艺:


这种钻杆选用全体铣削方法,在厚壁管材中铣出, 全体式螺旋钻杆的研制及运用有一定参数的螺旋槽,从而构成螺旋翼片。因为选用数控铣床加工而成,可有效操控螺旋槽加工精度,所构成的螺旋翼片与杆体为一全体,其材质与钻杆母体材质相同,耐磨性大大进步,彻底解决了传统焊接式螺旋钻杆过焊、焊接不牢、螺旋翼片磨损过快等问题。


全体式螺旋钻杆特色:


1)与惯例煤矿全液压钻机的适用性,即钻杆的运用无需对现有的钻机进行改造,不会增加钻探施工程序和工人劳动强度;其


2)在钻杆轴向安置单头、双头或三头螺旋铣槽,既要保证钻杆全体强度,又要保证钻杆搅粉、排粉能力。 


3)接头选用双顶结构,选用偏梯形牙型,抗拉强度和抗扭强度较惯例钻杆别离进步30%和40%;考虑到松软煤层快速下护孔筛管技能的运用,接头规划有惯例通径和大通径两种。


4)螺旋铣槽主要参数有铣槽深度、宽度及铣槽结构。铣槽深度和宽度参照焊接式宽翼片螺旋钻杆翼片,铣槽角选用圆弧过度,降低应力会集现象。 


5)接头选用摩擦焊接技能。该技能具有优质、高效、节能和无污染等特色,机械化程度高,出产效率高。


6)接头选用热处理工艺 对焊缝热影响区进行热处理,进步其归纳机械性能。 


7)全体式螺旋钻杆选用一般回火热处理工艺。


8)螺纹外表处理 接头是钻杆的薄弱环节,接头粘扣是较常见的失效方式。全体式螺旋钻杆螺纹进行外表硬化处理,处理后的外表硬度可达HRC45-50,较外表处理前硬度HRC30-35进步约50%,较大进步了螺纹的抗粘扣性能与耐磨性能。

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