[实用新型]一种坚硬岩石钻孔切缝压裂一体装置

说明书

一种坚硬岩石钻孔切缝压裂一体装置，包括油缸支撑座、推进油缸、导轨、回转驱动装置、橡胶圈、反向挤压环、钻杆、钻头、流道轴、旋转密封轴和旋转密封套；油缸支撑座固定在导轨后端，回转驱动装置与导轨滑动相连，推进油缸固定在油缸支撑座上，推进油缸活塞杆与回转驱动装置相连，输出轴前端与钻杆后端、钻杆前端与钻头后端分别连接，安装在输出轴和钻杆内部的流道轴与钻头后端连接，旋转密封套固定在回转驱动装置的后端，旋转密封轴穿过旋转密封套与流道轴相连，橡胶圈固定在回转驱动装置的前端并与反向挤压环相连。本实用新型能实现坚硬岩体钻孔—切缝—压裂一体化作业，具有碎落坚硬岩体(f>10)能力强、效率高、产尘量低等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种坚硬岩石钻孔切缝压裂一体装置，适用于普氏硬度系数较高(f>10)的巷道或隧道岩体掘进施工。

背景技术

目前，煤炭开采已经逐渐向深层和复杂地层发展，对深层、复杂地层煤炭资源安全高效开采技术和装备提出了更高的要求和新的挑战。由于地应力的增大，通常深层、复杂地层煤岩的弹性模量、硬度和破坏强度等随之增大，单轴抗压强度往往达到150MPa以上。虽然爆破掘进法具有灵活、方便、成本低、适应性强以及不受地质条件变化影响的特点，但其存在工序多、安全性低、掘进效率低等缺点。机械切削破岩时刀具磨损严重、消耗量大，主要用于切削破碎普氏硬度系数f≤8的煤岩；机械冲击可以破碎大部分煤岩，但在坚硬煤岩(f>10)中工作存在球齿磨损严重和脱落、破岩效率低以及粉尘量大等问题，大大降低了机械冲击破岩能力、效率以及设备使用寿命和可靠性，如何实现坚硬煤岩的安全高效破碎已经成为深层、复杂地层煤炭等矿体资源高效开发的关键问题和难点。

目前，对于坚硬岩石(f>10)钻孔、切缝、压裂一体化的技术尚未出现，并且该项技术目前还存在岩道密封困难等众多难题急需克服，以确保在高压磨料的作用下，已经切出的环形缝隙可以被压裂。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种坚硬岩石钻孔切缝压裂一体装置，该装置能够实现坚硬岩体钻孔—切缝—压裂一体化作业方式，具有碎落坚硬岩体能力强、效率高和产尘量低的优点。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：主要由油缸支撑座、推进油缸、导轨、回转驱动装置、橡胶圈、反向挤压环、钻杆、钻头、流道轴、旋转密封轴和旋转密封套组成；所述的油缸支撑座固定在导轨的后端，回转驱动装置与导轨滑动相连，推进油缸固定在油缸支撑座上，推进油缸活塞杆与回转驱动装置相连，回转驱动装置的输出轴前端与钻杆后端、钻杆前端与钻头后端均可拆卸式连接，安装在输出轴和钻杆内部的流道轴与钻头后端配合连接，旋转密封套固定在回转驱动装置的后端，旋转密封轴穿过旋转密封套与流道轴相连，橡胶圈固定在回转驱动装置的前端并与反向挤压环相连；由旋转密封套侧部的磨料液输入口输入的高压磨料经旋转密封轴、流道轴以及钻头内部的流道分别引入至钻头前端和侧部的喷嘴。