[发明专利]一种适用于钻孔水力开采的液压电控伸缩式水力开采钻具

摘要

一种适用于钻孔水力开采的液压电控伸缩式水力开采钻具，包括高压水输送系统、水枪伸缩系统、控制系统、排渣系统和支撑系统，本发明适用于矿产的水力开采，在水力开采的过程中，可通过地表遥控钻具控制室内的电磁阀液体流动方向，来控制液压缸活塞杆的运动方向，从而控制水枪的伸缩，在水枪伸缩过程中，通过位移控制器控制液压缸活塞杆的行程，实现在钻孔水力开采的过程中，水枪可以按实际工况调节伸出长度的目的。本发明不同于传统的固定式水枪，水枪伸出长度调节自由，水枪伸出收回方便，可根据设计控制水枪喷嘴与目标岩石的距离，避免了淹没射流造成高压水能量的减弱，从而提高高压水射流的能量利用率，达到增加开采效率的目的。

主权项

1.一种适用于钻孔水力开采的液压电控伸缩式水力开采钻具，其特征在于，包括高压水输送系统、水枪伸缩系统、控制系统、排渣系统及支撑系统，所述高压水输送系统包括分液接头(1)、引流器(2)、旋转接头坐(5)、旋转接头(8)及水枪(10)，所述分液接头(1)的上端与地表高压水源连接，分液接头(1)的下端穿过坐环(3)与中心轴上接头(4)连接，分液接头(1)中间开有沿其径向设置的液体流通通道；所述引流器(2)的上部具有环形腔，在所述环形腔内设有与分液接头(1)的液体流通通道等高的环形开口，并且环形开口与分液接头(1)的液体流通通道密封连接；所述旋转接头坐(5)的上端与引流器(2)的下端密封连接，旋转接头坐(5)的下端与旋转接头(8)的上端密封连接；所述旋转接头(8)的下端与水枪(10)密封连接；所述水枪伸缩系统包括液压油缸(16)、液压缸(21)、液压泵(22)、电磁阀箱(14)及顶杆(9)，其中液压油缸(16)穿过撑托器(18)的下部坐于控制室顶端盖(19)上，液压油缸(16)具有中心通孔；液压泵(22)的吸液口与液压油缸(16)的排液口相连，液压泵(22)的排液口与电磁阀箱(14)的进液口相连，电磁阀箱(14)的回液口与液压油缸(16)的回液口相连，电磁阀箱(14)的两个排液口，分别为第一排液口、第二排液口，第一排液口与液压缸(21)的上腔相连，第二排液口与液压缸(21)的下腔相连，液压缸(21)的活塞杆通过销子连接于顶杆(9)下端，顶杆(9)上端通过销子连接在水枪(10)上；所述控制系统包括分线器(11)、遥控箱(17)、液压缸(21)、电磁阀箱(14)、位移控制器(12)、控制室顶端盖(19)、控制室底端盖(15)及控制室密封管(25)，分线器(11)的正极与位于地表上的电滑环的负极相连，该电滑环与遥控器相连，分线器(11)的负极分别与遥控箱(17)的正极、位移控制器(12)的正极相连，遥控箱(17)的负极分别与电磁阀箱(14)、液压泵(22)相连，位移控制器(12)的位移传感器连接在液压缸(21)的顶端；控制室密封管(25)的一端与控制室顶端盖(19)密封连接，控制室密封管(25)的另一端与控制室底端盖(15)密封连接，控制室密封管(25)、控制室顶端盖(19)及控制室底端盖(15)形成的密封腔用于容置所述控制系统；所述排渣系统包括排渣管(20)，排渣管(20)的上端穿过旋转接头坐(5)的通孔与地表设备连通，排渣管(20)的下端连接在控制室顶端盖(19)上，钻具工作时，排渣管(20)用于将孔底破碎的岩屑在水力的输送下排至地表；所述支撑系统包括坐环(3)、中心轴上接头(4)、中心轴下接头(6)、中心轴(7)、撑托器(18)及保护管(24)，坐环(3)用于支撑分液接头(1)及引流器(2)，中心轴(7)的上端通过中心轴上接头(4)和中心轴下接头(6)配合固定在旋转接头坐(5)上，中心轴(7)的下端固定在控制室顶端盖(19)上，撑托器(18)的上端通过螺栓连接在控制室顶端盖(19)上，撑托器(18)的下端通过螺纹连接在控制室底端盖(15)上，电磁阀箱(14)及遥控箱(17)安装在撑托器(18)的托盘上，位移控制器(12)安装在撑托器(18)的翼板上；保护管(24)用于容纳中心轴下接头(6)、中心轴(7)、旋转接头(8)、水枪(10)及排渣管(20)，保护管(24)的顶端与控制室顶端盖(19)连接，保护管(24)的底端与旋转接头坐(5)连接，保护管(24)的侧壁设有沿轴向贯穿的开口，该开口为水枪(10)伸出和缩回的通道。