孔內(nèi)馬達(dá)的彎接頭是一個(gè)關(guān)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(tǒng)鉆機(jī)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(tǒng)是深孔定向鉆進(jìn)按照預(yù)定的軌跡進(jìn)行鉆進(jìn)的關(guān)鍵部件,該測量系統(tǒng)在孔內(nèi)主要測量參數(shù)為方位角、傾角和彎接頭方向,根據(jù)測量出來的孔內(nèi)參數(shù)可用三角函數(shù)計(jì)算出每一個(gè)測量點(diǎn)的坐標(biāo),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(shè)計(jì)的軌跡進(jìn)行對比,根據(jù)偏差即使調(diào)整彎接頭方向,以及是鉆進(jìn)軌跡大限度的符合設(shè)計(jì)要求。

總之,進(jìn)水平千米定向鉆機(jī)在煤礦井下的使用,滿足了煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)與裝備之急需,實(shí)現(xiàn)了井下瓦斯抽采鉆孔從“無控鉆進(jìn)”到“定向鉆進(jìn)”的跨越,在我國煤礦瓦斯抽采技術(shù)領(lǐng)域起到了引導(dǎo)和示范作用,尤其推動了我國煤炭行業(yè)瓦斯治理的技術(shù)進(jìn)步,完善了煤礦治理瓦斯的技術(shù)手段。千米定向鉆進(jìn)技術(shù)具有很大的技術(shù)優(yōu)勢和推廣應(yīng)用前景,可以為礦井的瓦斯等災(zāi)害治理提供根本的技術(shù)途徑。

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。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,會發(fā)生縱向和橫向振動。嚴(yán)重時(shí),鉆桿柱的振動使得鉆機(jī)等配套設(shè)備受迫振動,影響鉆具及配套設(shè)備的壽命。

中心通纜鉆桿又稱做隨鉆測量鉆桿,主要用于搭配千米定向鉆機(jī)進(jìn)行深孔鉆進(jìn)。
中心通纜式鉆桿是孔底測斜單元與孔口測斜設(shè)備之間的信號傳輸裝置,是定向鉆進(jìn)順利實(shí)施的重要配套鉆具,主要應(yīng)用于煤礦井下定向鉆進(jìn)、煤礦井下回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)以及其他地質(zhì)受控定向鉆進(jìn)工況。
隨鉆測量系統(tǒng)的信號傳輸方式分為有線(電纜)和無線兩種。中心通纜式鉆桿作為有線(電纜)傳輸方式可直接向孔底傳感器供電,實(shí)現(xiàn)孔底與孔口設(shè)備之間的雙向通訊,實(shí)時(shí)性好、數(shù)據(jù)傳輸率高。同時(shí)中心通纜式鉆桿解決了以往產(chǎn)品電纜與鉆桿聯(lián)接以及電纜之間聯(lián)接的安裝問題,能夠有線(電纜)隨鉆測量系統(tǒng)信號的傳輸。