螺旋鉆桿的作用：傳遞扭矩；用作巖屑上返通道；增加鉆頭的軸壓等。
設(shè)計螺旋鉆桿應滿足以下要求：有足夠的抗振、抗扭強度；耐磨可靠；易排屑；連接可靠；連接部分不妨礙巖屑運輸?shù)取?br /> 一、螺旋鉆桿直徑D的設(shè)計
螺旋鉆桿直徑D取決于鉆孔直徑（即鉆頭直徑），為減少鉆桿柱與孔壁間的摩擦阻力，一般螺旋鉆桿直徑要比鉆頭直徑小10～20mm。當孔徑小于200mm時，可取下限；孔徑大于800mm，可適當加大上限。

二螺旋鉆桿螺距S的設(shè)計螺距S與所鉆地層和螺旋鉆桿直徑D有關(guān)，設(shè)計時可參考表3-14-1。
三中心管直徑d的設(shè)計中心管直徑d和螺距S，均與螺旋葉板上的鉆屑與螺旋面之間的摩擦角有關(guān)。為螺旋面上被輸送的鉆屑不因其自重而滑落，應使其螺旋上升角小于鉆屑與螺旋面之間的摩擦角；若按土與螺旋葉片的摩擦系數(shù)f=0.5計算，則其螺旋上升角αr應小于36°36′。如果設(shè)計時，取螺旋上升角αr=36°34′，鉆屑與螺旋面的摩擦角為φ，則有式：如果取土與螺旋面的摩擦系數(shù)f=0.5～0.7，代入公式（3-14-2）

2螺旋葉片切口中心角
由于開口葉片在壓模成形過程中產(chǎn)生很復雜的變形，故圓環(huán)的周長，要比實際對應的螺旋線長度大，其切口中心角θ（見圖3-14-1）應為20°～30°。
3螺旋葉片的厚度
一般為2～10mm，鉆桿直徑小、鉆進均質(zhì)軟巖時取低值；鉆進直徑大、鉆進砂礫、砂土時，取高值。選擇時可以參考表3-14-2。
表3-14-2 螺旋葉片厚度與孔徑、地層的關(guān)系

三棱鉆桿的應用范圍有哪些？
答：三棱鉆桿廣泛應用于煤層及近煤層地質(zhì)條件下的鉆探、煤礦的注水和瓦斯排放的鉆孔施工，也可應用于物探和水利建設(shè)工程的錨固、鉆探施工等領(lǐng)域。

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三棱鉆桿主要用于松軟煤層（f<0.5）的瓦斯抽放孔鉆孔施工，通常采用風壓空氣鉆進工藝。不推薦用于具有動力傾向的松軟煤層、富含結(jié)核和夾矸層的煤（巖）層、小構(gòu)造較多的煤層；風壓回轉(zhuǎn)鉆進工藝不宜在含水煤（巖）層鉆孔施工。 三棱鉆桿主要用于松軟煤層（f<0.5）的瓦斯抽放孔鉆孔施工，通常采用風壓空氣鉆進工藝。不推薦用于具有動力傾向的松軟煤層、富含結(jié)核和夾矸層的煤（巖）層、小構(gòu)造較多的煤層；風壓回轉(zhuǎn)鉆進工藝不宜在含水煤（巖）層鉆孔施工。

結(jié)合鉆桿的受力特點,對其螺紋參數(shù)展開研究,建立了接頭圓錐梯形螺紋的三維模型,應用有限元法分析了接頭螺紋在多種工況下的等效應力與接觸應力分布規(guī)律;依據(jù)分析結(jié)果,提出了復合錐度設(shè)計與柱面結(jié)構(gòu)密封的改進方案。研究結(jié)果表明,新設(shè)計有效地改善了內(nèi)、外螺紋嚙合處的應力集中,提高了螺紋密封性能。試驗結(jié)果顯示該接頭的承載與密封性能達到了設(shè)計目標,完全滿足煤礦井下定向鉆進施工的需要。