目前煤層施工中最常用的鉆桿是刻槽鉆桿和螺旋鉆桿,在軟煤層和外煤層鉆進時,深孔在地面應力、氣壓和鉆桿干擾力作用下容易塌陷。刻槽鉆桿主要由流體排放組成,流體分為風和水。采用普通地質鉆桿進行鉆井時,鉆頭容易摩擦生熱,易引起瓦斯燃燒,用液壓渣進行鉆井時需要特殊的排水渠道,否則巷道環境會惡化。螺旋鉆桿主要是機械排渣,即鉆桿通過刀片旋轉和礦渣的摩擦力、煤渣從孔中排出。鉆井時,不僅要求鉆機具有較強的動態性,而且在深孔塌陷時更容易鉆落。
螺旋鉆桿在墻上鉆進時,在螺旋槽表面制作厚表面鉆桿,采用流體放電方式進行鉆井,輔助除渣。在坍塌區,通過鉆桿表面的螺旋流道,挖掘鉆管表面的煤渣以避免粘附。
鉆桿表面螺旋槽的寬度、深度和螺距是影響排渣能力的重要參數。桓業機械生產的刻槽鉆桿、螺旋鉆桿在鉆進過程中的物理模型,采用數值分析方法分析了排渣特性,優化了螺旋鉆桿的參數。