钻杆属于凿岩机的重要配件之一,是凿岩钻探中的必备工具。钻杆在旋转过程中必须能够承受显著的扭矩、扭转、弯曲和振动,所以其质量直接影响着凿岩钻探的效率。
一、钻杆破裂的原因
1.钻杆质量问题
(1)钻杆规格比如材料和厚度不符合技术规范的要求;
(2)钻杆本体表面有严重划痕;
(3)钻杆在锻造和热处理过程中,由于温度控制不好或工艺不合理,钻杆内部就会产生热应力的小裂纹。
2.操作问题
(1)钻杆使用时间过长,表面产生损伤较多;
(2)在扩孔或长距离钻导向孔时速度过快,钻头突然撞击硬物会产生强烈的冲击力,扭矩随之突然增大,导致钻杆断裂;
(3)凿岩机上的扭矩大于钻杆倾角能承受的扭矩;
3.环境影响
在凿岩过程中,钻杆受到每分钟约2000次的反复冲击和扭转,钻杆内部存在压应力、拉应力、弯曲应力和剪切应力的交变。当这些应力达到或超过钻杆的极限时,钻杆就会出现细裂纹。在矿下作业时,矿井水和井下潮湿空气的腐蚀会加速钻杆裂纹的生长,从而导致断裂。
二、钻杆破裂的解决方法
1.要选用符合技术规范的钻杆;
2.应避免使用有严重划痕的钻杆;
3.应及时更换新钻杆;
4.操作时应合理控制钻杆的转速和推进力;
5.凿岩机应配置合适的钻杆。
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