整體式螺旋鉆桿刻槽鉆桿的特色和制造工藝

整體式螺旋鉆桿刻槽鉆桿的特色 針對焊接式螺旋鉆桿配合風壓鉆進松軟煤層時，易出現(xiàn)螺旋翼片開裂、脫焊及不耐磨等現(xiàn)象，造成成孔難甚至報廢等問題，通過銑屑方式在厚壁管材中加工出螺旋槽，改進鉆桿接頭，對螺紋進行表層處理，研制出整體式螺旋鉆桿。通過現(xiàn)場試驗結(jié)果表明：整體式螺旋鉆桿具有良好的綜合機械性能，成孔能力強，使用年限長，既可替代焊接式螺旋鉆桿在松軟煤層中進行風壓鉆進，也可替代常規(guī)外平鉆桿施工巖石鉆孔。 松軟煤層鉆進所遇到的問題 松軟煤層是指煤的硬度系數(shù)f<1的煤層，具有煤質(zhì)松軟，滲透性差，瓦斯含量高、壓力大等特色。瓦斯抽采鉆孔施工過程當中，容易發(fā)生噴孔、塌孔、抱鉆等孔內(nèi)事故，造成鉆孔成孔深度淺、成孔率低、瓦斯抽采效果差[1]等問題，已成為煤礦安全高效開采亟待解決的難題。? 在長期的鉆探實踐中，國內(nèi)一些煤礦公司先后進行了松軟煤層空氣鉆進技術的試驗與應用。采用寬翼片螺旋鉆桿配合風壓鉆進技術以后，松軟煤層的成孔深度和成孔率有了大幅度提高，而中風壓空氣鉆進技術成為松軟煤層中一種有效可行的鉆孔施工工藝。 目前國內(nèi)普遍使用寬翼片螺旋鉆桿，螺旋翼片多采用熱熔焊接的方式加工而成。這種加工方式對焊接工藝水平要求較高，實際加工過程當中焊接質(zhì)量的可控性與穩(wěn)定性較差。受焊接工藝水平影響，不可避免地產(chǎn)生“過焊”或者“脫焊”等問題?！斑^焊”會造成桿體的損傷，使用過程當中易發(fā)生沿螺旋翼片與桿體焊縫部位的斷裂現(xiàn)象；“脫焊”則是因焊接質(zhì)量不達標造成鉆桿運行時螺旋翼片的脫落。此外，熱熔焊接對桿體與螺旋翼片的材質(zhì)要求較高。為了保證螺旋翼片與鉆桿體間良好的焊合性，需優(yōu)選兩者的材料性能。如隨意選用，除了易出現(xiàn)過焊、脫焊等非正?，F(xiàn)象以外，還會造成鉆桿螺旋翼片的過快磨損，大幅下降了鉆桿的使用年限。? 整體式螺旋鉆桿的制造工藝 這種鉆桿采用整體銑削方式，在厚壁管材中銑出, 整體式螺旋鉆桿的研制及應用有一定參數(shù)的螺旋槽，從而形成螺旋翼片。由于采用數(shù)控銑床加工而成，可有效控制螺旋槽加工精度，所形成的螺旋翼片與桿體為一整體，其材質(zhì)與鉆桿母體材質(zhì)相同，耐磨性大大提高，徹底解決了傳統(tǒng)焊接式螺旋鉆桿過焊、焊接不牢、螺旋翼片磨損過快等問題。