[发明专利]一种大直径瓦斯抽采钻孔成孔装置和方法

权利要求书

1.一种大直径瓦斯抽采钻孔成孔装置的成孔方法，其特征在于：装置包括高压液体发生系统（1）、中央智能控制系统（2）以及智能钻进系统（7），高压液体发生系统（1）与中央智能控制系统（2）连接，中央智能控制系统（2）通过高压密封水管（3）与智能钻进系统（7）连接，智能钻进系统（7）包括智能钻机（4）、密封自动钻杆（5）和自旋钻头（6），智能钻机（4）上安装密封自动钻杆（5），密封自动钻杆（5）前端安装自旋钻头（6），自旋钻头（6）上安装有激光测距装置（8）以及高压射流装置（9）；

包括以下步骤，

S100～启动中央智能控制系统，输入需要的钻孔成孔直径并选择钻孔类型，中央智能控制系统将接受到的数据换算成需要的初始射流压力，开始启动高压液体发生系统；调节高压工作液体输入的工作射流压力从而控制工作射流流量，高压液体发生系统中的高压工作液体经过加压后，通过密封自动钻杆到达多功能自旋钻头并呈射流状喷出；

S200～开始启动智能钻进系统，调节初始泵压，各处开关开启，开始沿钻进方向进行钻孔钻进，沿垂直钻进平面进行钻孔切割；在目标钻孔切割5~10min后完成一个小周期运行，中央智能处理系统暂时关闭高压液体发生系统，停止供入高压工作液体，自旋钻头停止自旋，同时开启激光测距器，并将成孔直径数据实时传回中央智能控制系统，中央智能系统根据接收到的数据再次调节泵压，然后开启高压液体发生系统继续切割过程；按周期不断重复，中央智能控制系统根据即时的钻孔成孔效果对射流压力进行智能调节，以保证成孔效果；

S300～每完成10~15m钻进工作之后，中央智能控制系统自动停止智能钻进系统和高压液体发生系统，开启专用智能钻机自动更换钻杆，加装钻杆之后重复步骤S200；

S400～在目标钻孔切割完成后，中央智能控制系统下达停止切割指令，系统关闭高压液体发生系统，停止供入高压工作液体，同时智能钻机完成自动卸钻。

2.根据权利要求1所述的大直径瓦斯抽采钻孔成孔装置的成孔方法，其特征在于：所述步骤S100中，工作射流流量Q和工作射流压力P₀的关系为：；式中，D为喷嘴直径，为水密度，kg/m³；为速度系数，取0.98~1，当喷嘴直径一定时，通过调节射流压力，控制射流的出口速度和流量。