根據天井鉆機的作業過程,在其鉆制導孔的過程中,鉆桿負責將主機產生的下向推力及扭矩傳遞到牙輪鉆頭上,使其產生對巖石的碾壓破碎效果;在其擴孔過程中,鉆桿負責將主機產生的上向拉力機扭矩傳遞到擴孔刀盤之上,使刀盤上的滾刀對巖壁產生碾壓破碎效果。
由于天井鉆機的工作特性決定了鉆桿在整個作業過程中負責傳遞較大的軸向力及扭矩,所以對鉆桿的材質及連接螺紋的形式提出了較高的要求。如下表所示:
天井鉆機用鉆桿系列 | ||||||
名義作業直徑
鉆桿直徑 |
1000
mm |
1200
mm |
1500
mm |
2000
mm |
2500
mm |
3000
mm |
176 | ? | × | × | × | × | × |
190 | × | ? | × | × | × | × |
214 | × | × | ? *1ort | t | × | × |
254 | × | × | × | ? *1ort | t | t |
268 | × | × | × | × | × | ? |
× ——不適用
? ——適用(連接螺紋為一寸四牙)
t ——適用(連接螺紋為一寸兩牙)
注:*1——在擴孔深度不大于 100m 時適用
其中一寸四牙與一寸兩牙兩種規格的螺紋均為適合鉆桿使用工況的螺紋,相對而言,一寸四牙螺紋的鉆桿加工較為簡單及低成本,但螺紋部分的螺旋升角相對較小,牙型相對較小,在不破壞螺紋部分基體的前提下能夠傳遞的扭矩相對較小;而一寸四牙螺紋的加工難度及成本都相對較高,但因其螺旋升角較大,牙型相對較大,在不破快螺紋部分基體的前提下能夠傳遞的扭矩相對較大。所以在配套鉆桿的時候,同規格的一寸兩牙螺紋鉆桿的適用孔徑更為廣泛。