基于振动信号的钻机工况判断研究

煤炭开采正向“少人化、无人化”转型,针对钻机动作的远程判断存在难题,提出一种基于钻机工作时钻杆处的振动加速度信号判断钻机工作动作的方法,将加速度传感器安装于钻机的钻杆导向套件的正面和侧面,对钻机的横向和轴向的振动加速度信号进行测量。分析实验结果发现,钻机处于钻进、回退和钻杆结合时传感器采集到的振动加速度信号区别明显。由此可得,当钻机的动作不同时,钻杆受到的振动也不同,说明通过分析振动加速度信号判断钻机动作的方法具备可行性。     

基于有限元法的钻杆柱纵向振动分析

钻杆的纵向振动对钻杆失效有较大影响。采用ANSYS软件对2000 m以内钻杆柱的纵向振动进行了分析,得到了不同钻具规格、不同钻铤长度、不同钻杆柱长度的固有频率,获得了钻杆柱纵向振动的前五阶固有振型。结果表明,钻杆柱的固有频率受钻杆规格和钻铤长度影响很小,受钻杆柱长度影响较大。     

基于ANSYS软件的钻杆扭转振动分析

钻杆是钻进工程中十分重要的部件,解析法难以完成精确地和全面地认识钻杆的任务,ANSYS大型软件却提供了可能.以钻杆的扭振为切入点,用ANSYS软件对2000 m以内钻杆在垂直孔、不考虑接头影响和忽略钻头几何尺寸条件下的整体扭转振动进行分析,得到钻杆壁厚、钻杆长度、钻铤长度对固有频率的影响及具有意义的一些认识,同时获得钻杆柱扭转振动的一、二、三、四阶固有振型.     

彬长矿区大口径井钻杆断裂事故分析与处理

大口径井扩孔钻进过程中,由于钻头和钻杆的尺寸差异,钻杆在承受扭矩和轴向力的同时,产生较大的纵向振动、横向振动以及扭转振动,极易发生断裂事故。文章以彬长矿区某大口径井钻杆断裂事故为例,科学分析并成功处理了大口径井钻杆断裂事故,提出了一套安全实用的事故预防与处理方法,为类似情况的事故处理提供实例示范与借鉴依据。     

基于ANSYS的煤田地质勘探钻杆振动模态分析

在煤田地质勘探中,由于钻具的共振导致钻杆折断造成严重的埋钻事故,既耽误时间,又浪费资金。用ANSYS软件分析了不同孔深时钻杆的纵向振动、横向振动及扭转振动的固有频率。通过调整钻机工作时的转速而改变对钻杆的激励频率,从而减少因振动而产生的共振,为地质勘探的顺利进行提供了参考。     

浅谈绳索取心钻进时钻杆断裂的原因及预防措施

我国的金刚石钻探主要采用孕镶钻头,大多数都是高转速钻进。然而,当使用高速钻孔时回转消耗的功率高,并且受到大扭矩和剧烈振动。采用的取心钻杆结构形式,综合性能要求远高于普通钻杆。因此,取心钻杆应具有较高的屈服强度,不容易变形和弯曲;抗冲击韧性要好,不容易淬断和破裂;表面硬度和耐磨性要求好等特性。针对地质钻探中使用绳索取心时常见的钻杆断裂事故,作者总结出钻杆断裂的主要原因是由三个方面引起的,并对其进行了详细的分析,以达到不断提高整体钻进质量和可靠性的目的。     

基于旋量运动学模型全液压钻机变幅机构位姿与振动分析研究

通过运动学原理分析了一种空气套管钻机变幅机构的运动对钻机姿态的影响,并在运动学模型基础上分析了钻杆的振动对变幅机构的影响。对变幅机构进行了等效变形,建立了变幅机构的运动学模型,运用运动旋量原理得出运动学模型的正解和逆解。描述了调角油缸的运动与钻机姿态的相互关系,为设计钻机工作空间参数提供了理论支持。利用逆解分析了调角油缸的振动随钻杆振动的变化情况,分析表明变幅机构对钻杆振动起到了分散振动能量的作用。     

振动回转钻机的基本参数计算

在坚硬与极硬岩层中进行铅锌工业矿山研究所（НИГРИС）拟定的振动迴转钻进爆破钻孔时,振动器3带劫冲击钻头1连同钻杆柱2沿轴向Z作振动运动并假助方形钻杆4和转盘5绕该轴心迴转（图1）。插有钻杆柱的振动器用绞车7之钢绳6提吊,绞车供升降工作和调整钻具对孔底的压力使用。通过钻杆柱经钻头排注水液冲洗钻孔。利用振动与迴转时因钻头冲击而在孔底造成岩屑的循环剥离方式破碎岩石。随著钻孔的加深进行接长钻杆柱。     

63ZGS73型三棱钻杆研制

研制的63ZGS73型三棱钻杆,能够在松软突出煤层中稳定钻进,减少在使用普通钻杆时经常出现的抱钻和钻杆断裂等孔内事故,对三棱钻杆结构、参数进行设计,确定三棱钻杆的结构组成和具体参数;对三棱钻杆工艺流程、焊接工艺和热处理工艺进行分析和优化,使焊缝质量得到提高,解决焊缝处断裂的问题;对三棱钻杆进行台架性能试验以及工业性能试验,校验钻杆整体性能,试验结果表明:三棱钻杆符合设计要求,满足现场使用需求。     

竖井钻机凿井时钻具的振动特性

本文着重于在岩层中钻进时,对竖井钻机钻具的纵向振动及钻杆的横向振动特性进行探讨,对激发共振的可能性进行了计论、分析认为,低转速钻进时易激起钻杆的横向共振。