总之,进水平千米定向钻机在煤矿井下的使用,满足了煤矿安全生产技术与装备之急需,实现了井下瓦斯抽采钻孔从“无控钻进”到“定向钻进”的跨越,在我国煤矿瓦斯抽采技术领域起到了引导和示范作用,尤其推动了我国煤炭行业瓦斯治理的技术进步,完善了煤矿治理瓦斯的技术手段。千米定向钻进技术具有很大的技术优势和推广应用前景,可以为矿井的瓦斯等灾害治理提供根本的技术途径。
中心通缆钻杆该技术是利用导向系统使近水平钻孔轨迹按设计要求延伸钻进至预定目标的一种钻探方法,即有目的地将钻孔轴线由弯变直或由直变弯。同时孔底导向装置实时监测钻孔参数,进而确定孔底螺杆马达的造斜方向。该技术的关键部位在于孔内马达驱动装置和配套的测量技术。中心通缆钻杆高压水通过钻杆输送至孔内马达,孔内马达内部的转子在高压水的冲击作用下转动,通过前端轴承带动钻头旋转,达到破煤的目的,在钻进过程中,钻杆本身不转,只做钻头的旋转运动,从而降低了钻机的负荷。
在常规钻进施工中,由于钻杆在离心力以及轴向压力作用下失稳,产生弯曲,钻杆柱内部产生弯曲应力。在施工定向孔的过程中,需要不断地调整钻孔轨迹,会引起钻杆在孔内的弯曲变形。弯曲的钻杆柱进行回转时,钻杆内产生的交变应力易引起钻杆的疲劳破坏。
4)弹性振动。钻杆柱是一个弹性系统,在弯曲及扭转等因素的复合作用下,会发生纵向和横向振动。严重时,钻杆柱的振动使得钻机等配套设备受迫振动,影响钻具及配套设备的寿命。
中心通缆钻杆与定向钻机配套在钻探工程中应用及其广泛,如钻孔纠斜;补取岩矿芯;绕过事故孔段或复杂孔段;避开地面障碍;一孔多分支;勘探陡斜矿体;煤层瓦斯抽放或煤层气开采;矿山竖井特定位置区域水文地质与工程地质勘查;开挖铺设地下管线等。但就煤矿而言,在瓦斯防治与开发领域的应用也是多方面的,如进行区域性本煤层瓦斯预抽放、掘进预抽、抽放采空区瓦斯、非开采层瓦斯预抽等,不但能减少瓦斯防治与开发的投资成本,还能提高抽放浓度,为瓦斯的利用提供质量保障。