[发明专利]用于软煤岩降阻散热仿生钻进方法及钻杆

权利要求书

1.用于软煤岩降阻散热仿生钻进方法，其特征在于：包括以下步骤；

①.在待施工地点取煤样或岩样，通过实验室试验、理论计算评估钻孔收缩比d_c；钻孔收缩比d_c为钻孔孔壁变形最大位移u_p与钻孔未收缩时半径r的比值；

②.根据施工地点软煤岩的钻孔收缩比d_c设计钻杆旋转外径d₁，当钻孔收缩比0≤d_c≤20%时，钻杆旋转外径d₁设计为1.5r（1-d_c）～1.8r（1-d_c）；当钻孔收缩比20%＜d_c≤40%时，钻杆旋转外径d₁设计为1.7r（1-d_c）～2.1r（1-d_c）；当钻孔收缩比40%＜d_c≤60%时，钻杆旋转外径d₁设计为1.8r（1-d_c）～2.5r（1-d_c）；当钻孔收缩比d_c>60%时，钻杆旋转外径d₁设计为1.9r（1-d_c）～1.8r；

③.根据施工地点煤层的钻孔收缩比d_c设计钻杆表面凸起高度或凹槽深度；当钻孔收缩比0≤d_c≤20%时，钻杆表面凸起高度设置为0 mm～5 mm范围内；当钻孔收缩比20＜d_c≤40%时，钻杆表面凸起高度设置为3 mm～8 mm范围内；当钻孔收缩比40＜d_c≤60%时，钻杆表面凸起高度设置为5 mm～11 mm范围内；当钻孔收缩比d_c>60%时，钻杆表面凸起高度设置为5 mm～15 mm范围内；当钻孔收缩比0≤d_c≤50%时，钻杆表面凹槽深度设置为0 mm～3 mm范围内；当钻孔收缩比d_c>50%时，钻杆表面凹槽深度设置为3 mm～5 mm范围内；

④.根据施工地点煤层的钻孔收缩比d_c设计钻杆表面凸起或凹槽之间间距，当钻孔收缩比0≤d_c≤20%时，钻杆表面凸起或凹槽之间间距设置为10 mm～40 mm范围内；当钻孔收缩比20＜d_c≤40%时，钻杆表面凸起或凹槽之间间距设置为20 mm～50 mm范围内；当钻孔收缩比40＜d_c≤100%时，钻杆表面凸起或凹槽之间间距设置为40 mm～80 mm范围内；

⑤.根据施工地点煤层的钻孔收缩比d_c设计钻进速度；当钻孔收缩比0≤d_c≤20%时，钻进速度设计为0.8 m/min～1 m/min；当钻孔收缩比20＜d_c≤40%时，钻进速度设计为0.6 m/min～0.8 m/min；当钻孔收缩比40＜d_c≤60%时，钻进速度设计为0.4 m/min～0.6 m/min；当钻孔收缩比60＜d_c≤100%时，钻进速度设计为0.2 m/min～0.4 m/min；

⑥.根据施工地点煤层地质条件，确定钻孔施工直径、钻孔之间间距、钻孔距离顶底板距离、钻孔倾角、方位角，并依据步骤①～⑤，确定钻杆旋转外径d₁、钻杆表面凸起高度或凹槽深度、钻杆表面凸起或凹槽之间间距、钻进速度，并确定降阻散热仿生钻杆的结构设计形式。