[发明专利]一种超临界流体钻爆一体化双臂凿岩台车及其操控方法

权利要求书

1.一种超临界流体钻爆一体化双臂凿岩台车的操控方法，其特征在于：

超临界流体钻爆一体化双臂凿岩台车包括预裂臂（1）、钻臂（2）、储罐（4）、电机（5）、油泵（6）、油罐（7）、承台（10）和操作室（11）；其中，所述预裂臂（1）与钻臂（2）分别用于压裂和钻孔，所述预裂臂（1）与钻臂（2）分别连接在操作室（11）前端两侧；所述操作室（11）后端依次设置有储罐（4）、电机（5）、油泵（6）以及油罐（7），且均设置在所述承台（10）上方；所述储罐（4）内存储有液态气体，所述电机（5）为钻臂（2）和预裂臂（1）的定位和钻入提供动力，所述油罐（7）为油泵（6）储存和提供用油；

所述预裂臂（1）包括定位装置（101）、圆弧滑座（102）、固定板（103）、固定扣（104）、长杆（105）、连接块（106）、电动伸缩杆（107）、注水口（109）、传压口（1010）；圆弧滑座（102）设置于所述固定板（103）上，固定板（103）端部设置有定位装置（101），

所述长杆（105）、电动伸缩杆（107）以及连接块（106）均放置在所述圆弧滑座（102）上，所述固定扣（104）也固定于所述圆弧滑座（102）上用于固定所述长杆（105）；

所述长杆（105）包括液压膨胀胶囊（1051）及其底部设置的注油口（1052）；所述长杆（105）与所述连接块（106）通过螺纹连接，连接块（106）又与所述电动伸缩杆（107）连接，电动伸缩杆（107）端部又设置有挡板（108）；所述连接块（106）上设置有所述注水口（109）以及传压口（1010）；所述注水口（109）、传压口（1010）、注油口（1052）分别与耐压软管通过螺栓连接；

所述操作室（11）后端还设置有超临界流体发生室（3），所述超临界流体发生室（3）包括定压阀（31）、激发电路（32）以及混相流体注入口（33），所述定压阀（31）与所述传压口（1010）用耐压软管连接；所述混相流体注入口（33）所注入的混相流体包括液态水、液态二氧化碳或液氮与一种致裂剂混合；

所述油泵（6）与所述预裂臂（1）上的液压膨胀胶囊（1051）连接，用于注入或抽出油；所述储罐（4）与所述混相流体注入口（33）通过耐压软管连接；

其工作原理为：

工作时，电脑通过钻臂（2）钻孔后采集的信息，控制定位装置（101）进行定位，定位完成后，控制打开圆弧滑座（102）上的固定扣（104），启动所述电动伸缩杆（107），将长杆（105）顶入孔内适当位置，接着通过油泵（6）向液压膨胀胶囊（1051）注油，堵塞孔口完成后，水注入所述注水口（109）直至填充空隙空间；所述混相流体注入口（33）打开，注入混相流体，关闭混相流体注入口（33），启动激发电路（32），至压力上升到设定值之后，定压阀（31）自动打开，对岩体进行压裂；具体包括如下步骤：

S1: 钻裂前期准备: 将钻孔方案载入位于操作室（11）的电脑，电脑连接扫描仪，将电动伸缩杆（107）、连接块（106）、长杆（105）依次安放在圆弧滑座（102）上，控制固定扣（104）扣合；进行第一次预钻孔和预裂，采集岩石物性参数和预裂对周边的影响，反馈至系统，对钻裂方案和施工流程进行优化；

S2: 自动定位钻孔：系统根据岩石物性参数，预裂影响，自动判别从而对钻臂（2）进行定位钻孔，钻孔后退出，进行下一孔钻孔；

S3: 封孔：电脑获取钻臂（2）钻孔后所获信息控制预裂臂（1）紧接着伸入对应孔中，伸至特定位置后，由三维扫描仪同步采集空间位置信息，进行反馈，确认后控制油泵（6）将油注入液压膨胀胶囊（1051）形成封孔，检测封孔压力达到设定值后进行下一步骤；

S4: 注水填充：封孔完成后通过注水口（109）进行注水填充空余空间直至达到设定压力；

S5: 混相流体注入：由系统根据岩石参数设定致裂剂和流体的质量及比例，打开阀门（34），将设定体积流体混合定量致裂剂后从混相流体注入口（33）注入，然后关闭阀门（34）；

S6: 启动激发电路：电脑控制开启激发电路（32），形成高温高压状态，待压力达到定压阀（31）所定压力后冲出，冲击力由水介质传递至岩体，对岩体进行预裂；

S7: 一次工作完成，钻臂（2）重复S2-S3，预裂臂（1）重复S3-S6。

2.根据权利要求1所述的一种超临界流体钻爆一体化双臂凿岩台车的操控方法，其特征在于：所述操作室（11）中设有人员座位、操作平台和电脑。