【摘 要】
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为提高煤矿井下水力反循环连续取芯钻进施工效率，结合其取芯原理，采用流体力学原理对钻头水路进行设计，使反循环过程中岩心顺利运移，同时保证孔底岩粉顺利排出。通过流场分析，验证了钻头水力参数的合理性；对卡断器与岩心相互作用进行力学分析，优选了卡断器结构参数，保证岩心顺利卡断；采用刀翼式圆弧形钻头切削结构，提高钻头切削效率。现场试验表明，该取芯钻头能够满足岩心运移要求，综合岩心采取率达到78%,岩层段钻进
【基金项目】
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国家科技重大专项（2016ZX05067-001-003）； 中煤科工西安研究院（集团）有限公司科技创新基金项目（2021XAYJCQ02）； 天地科技创新创业专项基金-面上项目（2021-TD-MS007）；
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为提高煤矿井下水力反循环连续取芯钻进施工效率，结合其取芯原理，采用流体力学原理对钻头水路进行设计，使反循环过程中岩心顺利运移，同时保证孔底岩粉顺利排出。通过流场分析，验证了钻头水力参数的合理性；对卡断器与岩心相互作用进行力学分析，优选了卡断器结构参数，保证岩心顺利卡断；采用刀翼式圆弧形钻头切削结构，提高钻头切削效率。现场试验表明，该取芯钻头能够满足岩心运移要求，综合岩心采取率达到78%,岩层段钻进效率可达7.5～9 m/h,煤层段钻进效率达到9～18 m/h,满足了水力反循环连续取芯高钻进效率、钻进中连续取芯、纯钻时间长、“实时”取样等要求。本研究拓宽了水力反循环连续取芯工艺的应用范围，为煤矿井下相关取芯钻孔施工提供了钻头方案。
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