矿用高强度钻杆关键制造工艺技术分析.pdfVIP

2009年7月 探矿工程(岩土钻掘工程) 43 矿用高强度钻杆关键制造工艺技术分析 田东庄 (煤炭科学研究总院西安研究院，陕西西安710054) 摘要：在瓦斯抽采钻孔施工过程中，钻杆承受复杂交变应力的作用，往往从焊缝区断裂，选用合理的摩擦焊接工 艺和热处理工艺生产钻杆，增强钻杆焊缝区的机械性能，是延长钻杆服役时问的有效技术途径。 关键词：矿用高强度钻杆；关键制造工艺；摩擦焊接工艺；热处理工艺；机械性能 中图分类号：P634．4文献标识码：A 文章编号：1672—7428(2009)07—0043-03 on of Mine Rod／TIAN AnalysisKeyManufacturingTechnologyl貅gh-strengthDrilling ofChinaCoalResearch Shaanxi Institute，Xi’an710054，China) the of rodbearsthe of Abstract：In extractionborehole effect processgas construction，drilling complexalternatingstresa， fractures in seams．Reasonablefriction andheattreatment areeffectivetechnical welding technology usuallyappear welding avenuetO themechanicalof seamsandtoincreasetheservice：lifeof rod． improve propertywelding drilling mine Keywords：high-strengthdrillingrod；manufacturingtechnology；frictionwelding；heattreatment；mechaniealprop- erty O引言 公接头 杆体 母接头 煤炭是我国一次能源的主体。随着煤矿生产效 率的提高和开采深度的逐步增加，煤矿瓦斯灾害问 题也越来越突出，严重制约着我国煤炭工业的发 展IIJ。为了确保煤矿安全生产，国家煤矿安全监察 局提出了“先抽后采，监测监控，以风定产”的十二 字方针，由此带动了煤矿瓦斯抽采技术的发展。 钻杆是实施钻孔施工传递扭矩的工具。在煤矿 ， 图1矿用高强度钻杆结构图 井下钻进过程中，钻杆从孔口把钻机的转矩和动力 1．1摩擦焊接原理 传递给孔底的钻头，用以破碎岩石或煤层。由于受 钻杆的摩擦焊接就是利用钻杆接头与杆体在一 到煤矿坑道环境的限制，钻杆比较短，长度通常为 定摩擦压力下相对旋转产生的热量将摩擦接触表面 1000—1500 mm。因此，接头螺纹拧卸频繁，钻杆容 易在接头部位出现失效现象。特别是在施工近水平 于热塑状态，然后施加一定的顶锻力，挤掉焊缝中产 瓦斯抽放孔过程中，钻杆承受着复杂交变的拉、压、 生的有害夹杂物微粒，如气孔、偏析、夹渣等缺陷。 扭、弯曲、震动等载荷怛j，加上塌孔和埋钻等孔内事 通过接头和杆体焊接面上的分子互相渗透、扩散再 故，钻杆往往从焊缝区断裂，恶劣的工况条件要求