煤矿钻探用钻杆疲劳寿命预测研究

• 作者: 孟祥辉
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 钻杆 疲劳断裂 寿命预测 裂纹 钻探
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 煤矿机电与智能化
• 页码范围: 148-153
• 页数: 6页
• 分类号: TD421|TP273
• 字数: 4845字
• 语种: 中文

摘要

目前矿用钻杆在煤矿井下施工疲劳寿命预测困难,无报废标准和报废依据,导致煤矿井下钻杆断裂事故频发,严重影响煤矿井下勘探钻孔、瓦斯抽采钻孔、探放水钻孔的施工安全和施工进度.矿用钻杆的工况条件复杂,基于弹塑性力学无法对钻杆疲劳寿命、断裂失效原因、结构工艺的优化提高进行可靠研究;通过综合钻杆所受到转矩、弯矩、轴向力以及井壁的约束作用力等复合载荷条件建立钻杆约束模型,提出基于断裂力学和损伤力学、运用解析法和有限元分析方法对钻杆的疲劳寿命进行研究,并基于研发的钻杆动态性能试验系统对钻杆的疲劳寿命进行试验,提出矿用钻杆疲劳寿命预测研究方法,为钻探施工和钻杆的设计提供依据.结果表明:按照现有钻杆杆体、螺纹的加工工艺,73型钻杆在转矩4000 N·m,施工钻孔终孔直径为96 mm时,通过钻杆动态性能试验系统对钻杆的疲劳寿命进行试验,钻杆的疲劳寿命为5.32×105～4.78×105转,疲劳寿命与所建立的钻杆疲劳寿命预测模型一致,钻杆疲劳寿命最小位置在公螺纹处,杆体在受到1 mm以下划痕对钻杆整体疲劳寿命无影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孟祥辉		4	1	1.0	1.0