用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具及钻进方法技术

本发明专利技术公开了用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具及钻进方法，所述钻具包括斐波那契螺旋仿生钻头和斐波那契钻杆，斐波那契螺旋仿生钻头安装于斐波那契钻杆的右端；斐波那契螺旋仿生钻头包括钻头基体和若干条切削刃，钻头基体包括圆柱部和圆角部，圆角部设置在圆柱部的右端；切削刃的整体弧度与半径分别为21mm和34mm相邻的部分斐波那契螺旋弧线的弧度相同，每个切削刃上设置有金刚石复合片；圆柱部的内部右端设置有柱形内腔，圆柱部的内部左端设置有安装腔，安装腔内壁设置有第一内螺纹，安装腔的右端连通于柱形内腔，钻头基体上开设有若干柱形通道。本申请的钻具是基于仿生学原理对普通钻具进行改造而成的仿生钻具，提高了钻孔深度和钻进效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复杂煤岩层瓦斯抽采钻孔施工，具体的说，涉及一种用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具及钻进方法。

技术介绍

1、目前，煤炭仍然为我国的主要的能源资源，面对日益增加的能源需求，需要不断往深处获取煤炭资源，而随着不断往深处开采煤炭，所在煤层结构和特性更加复杂，大多为中软或松软煤层，且瓦斯问题愈发严重，瓦斯抽采钻孔是治理煤矿井下瓦斯问题的最直接、最有效的手段，但是现有的钻具以及相应的钻进方法在面对复杂的煤岩地质条件，依然存在“深度浅、效率低”的工程难题，影响着煤矿安全开采，因此，需要一种切削性能强劲、钻杆排渣效率高的用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具及钻进方法。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种切削性能强劲、钻杆排渣效率高的用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具及钻进方法。本申请的钻具是基于仿生学原理对普通钻具进行改造而成的仿生钻具，钻孔施工中，钻具的斐波那契螺旋仿生结构有利于减小切削阻力、提高钻进稳定性、改善排渣效果，从而提高钻孔深度和钻进效率。

2、为实现上述目的，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具，其特征在于：包括斐波那契螺旋仿生钻头和斐波那契钻杆，斐波那契钻杆和斐波那契螺旋仿生钻头均左右横向设置，斐波那契螺旋仿生钻头安装于斐波那契钻杆的右端；

2.根据权利要求1所述的用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具，其特征在于：切削刃的数量为2～4个，每个切削刃上设置金刚石复合片的数量为4个。

3.根据权利要求2所述的用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具，其特征在于：斐波那契钻杆为斐波那契四翼螺旋刻槽钻杆，包括钻杆主体和钻杆接头，钻杆接头设置在钻杆主体的右端，钻杆接头呈圆锥状，钻杆接头的外表面设置有第一外螺纹，第一外螺纹与第一...

【技术特征摘要】

1.用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具，其特征在于：包括斐波那契螺旋仿生钻头和斐波那契钻杆，斐波那契钻杆和斐波那契螺旋仿生钻头均左右横向设置，斐波那契螺旋仿生钻头安装于斐波那契钻杆的右端；

2.根据权利要求1所述的用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具，其特征在于：切削刃的数量为2～4个，每个切削刃上设置金刚石复合片的数量为4个。

3.根据权利要求2所述的用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具，其特征在于：斐波那契钻杆为斐波那契四翼螺旋刻槽钻杆，包括钻杆主体和钻杆接头，钻杆接头设置在钻杆主体的右端，钻杆接头呈圆锥状，钻杆接头的外表面设置有第一外螺纹，第一外螺纹与第一内螺纹相对应，钻杆接头的圆锥状对应于安装腔的圆锥状，使斐波那契螺旋仿生钻头通过安装腔和钻杆接头安装在斐波那契四翼螺旋刻槽钻杆上，斐波那契四翼螺旋刻槽钻杆内部设置有左右连通的流体通道，流体通道连通于安装腔，流体通道的左端内壁上设置并第二内螺纹部；

4.根据权利要求3所述的用于复杂煤岩层的斐波那契螺旋仿生钻具，其特征在于：钻杆主体的直径为40～100mm，钻头整体有效直径为45～120mm，钻杆主体的长度为800～1200mm；螺旋刻槽的螺旋线圈数为5圈，螺旋刻槽的深度为2mm。

5.根据权利要求4所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永龙，麻登辉，黄二浩，王振锋，余在江，韦纯福，赵澳琪，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：