[實用新型]一種適用于鉆孔水力開采的液壓電控伸縮式水力開采鉆具

有效

• 申請號: 201821326239.8
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN208578514U
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 陳晨;鐘秀平;孫友宏;李剛;潘棟彬;朱穎;劉書源;靳成才;朱江;張穎;沈國軍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18;E21C45/00
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所 22206
• 代理人: 李曉莉

一種適用于鉆孔水力開采的液壓電控伸縮式水力開采鉆具，包括高壓水輸送系統、水槍伸縮系統、控制系統、排渣系統和支撐系統，本實用新型適用于礦產的水力開采，在水力開采的過程中，可通過地表遙控鉆具控制室內的電磁閥液體流動方向，來控制液壓缸活塞桿的運動方向，從而控制水槍的伸縮，在水槍伸縮過程中，通過位移控制器控制液壓缸活塞桿的行程，實現在鉆孔水力開采的過程中，水槍可以按實際工況調節伸出長度的目的。本實用新型不同于傳統的固定式水槍，水槍伸出長度調節自由，水槍伸出收回方便，可根據設計控制水槍噴嘴與目標巖石的距離，避免了淹沒射流造成高壓水能量的減弱，從而提高高壓水射流的能量利用率，達到增加開采效率的目的。

技術領域

本實用新型涉及一種適用于鉆孔水力開采的伸縮式水力開采鉆具，特別是涉及一種適用于鉆孔水力開采的液壓電控伸縮式水力開采鉆具。

背景技術

鉆孔水力開采技術是先在目標區鉆孔，然后將高壓水槍放置在鉆孔內目標礦層深度處，利用高壓射出的高速流體攜帶的能量破碎巖石，最后破碎的巖石與鉆井液形成固液混合物，由地表裝置抽吸至地表，然后對礦漿進行分離提取礦物的開采方法。鉆孔水力開采技術具有開采成本低、生產效率高、對周圍環境影響小等優點。傳統的水力開采鉆具其高壓水噴嘴固定在鉆具外壁，噴嘴位置不可移動，在礦層破碎區的半徑逐漸變大的過程中，高壓水噴出后受到的破碎區內鉆井液及礦渣的阻力也隨之增大，導致高壓水破碎巖石的能量急劇降低，極大地降低了水力開采的生產效率。

為了解決上述問題，公開號為“CN104018840A”的中國專利文獻中公開了一種基于棘爪鎖緊機構的伸縮式水力開采鉆具，但該鉆具只能在水槍張開至最大角度時，才能通過解卡裝置解卡，收回水槍。公告號為“CN203961980U”的中國專利文獻中公開了一種基于彈簧卡頭控制的伸縮式水力開采鉆具，但該鉆具在有鉆井液的條件下工作時，夾緊力不夠，水槍固定不可靠，而且在水槍未伸出至最大角度時，水槍無法收回。公告號為“CN104018838B”的中國專利文獻公開了一種用于鉆孔水力開采的電控單動伸縮鉆具及公告號為“CN104005767B”的中國專利文獻公開了一種用于鉆孔水力開采的電控伸縮鉆具，電控伸縮式水力開采鉆具通過工控系統控制，通過電機、行星減速機、滾珠絲杠配合實現水槍臂的伸縮，另外，還需內置電源以供電機工作，結構相對復雜，對工作環境要求苛刻，工作穩定性相對較差；并且電控單動式除了上述不足外，還需增加單動機構、單動機構驅動電機，從而加大了鉆具結構的復雜性。因此現有技術當中亟需要一種新型的技術方案來解決這一問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種適用于鉆孔水力開采的液壓電控伸縮式水力開采鉆具，在水力開采的過程中，可以用遙控器在地表遠程控制鉆具控制室內電磁閥箱的工作狀態，從而控制水槍的伸縮，在傳統水力開采鉆具優勢的基礎上，實現水槍與目標礦體距離的可控調節。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案：一種適用于鉆孔水力開采的液壓電控伸縮式水力開采鉆具，其特征在于，包括高壓水輸送系統、水槍伸縮系統、控制系統、排渣系統及支撐系統，

所述高壓水輸送系統包括分液接頭、引流器、旋轉接頭坐、旋轉接頭及水槍，所述分液接頭的上端與地表高壓水源連接，分液接頭的下端穿過坐環與中心軸上接頭連接，分液接頭中間開有沿其徑向設置的液體流通通道；所述引流器的上部具有環形腔，在所述環形腔內設有與分液接頭的液體流通通道等高的環形開口，并且環形開口與分液接頭的液體流通通道密封連接；所述旋轉接頭坐的上端與引流器的下端密封連接，旋轉接頭坐的下端與旋轉接頭的上端密封連接；所述旋轉接頭的下端與水槍密封連接；

所述水槍伸縮系統包括液壓油缸、液壓缸、液壓泵、電磁閥箱及頂桿，其中液壓油缸穿過撐托器的下部坐于控制室頂端蓋上，液壓油缸具有中心通孔；液壓泵的吸液口與液壓油缸的排液口相連，液壓泵的排液口與電磁閥箱的進液口相連，電磁閥箱的回液口與液壓油缸的回液口相連，電磁閥箱的兩個排液口，分別為第一排液口、第二排液口，第一排液口與液壓缸的上腔相連，第二排液口與液壓缸的下腔相連，液壓缸的活塞桿通過銷子連接于頂桿下端，頂桿上端通過銷子連接在水槍上；