[實用新型]自動式水力開采鉆具

有效

• 申請號: 201920129469.3
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN209444331U
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 陳晨;鐘秀平;孫友宏;李剛;潘棟彬;張晗;朱穎;朱江;王亞斐;付會龍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21C45/00
• 分類號: E21C45/00;E21B7/18
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所 22206
• 代理人: 李曉莉

本實用新型涉及一種適用于鉆孔水力開采的鉆具，尤其涉及一種自動式水力開采鉆具，包括頂端蓋、單動軸承、保護管、底端蓋、高壓水輸送系統、水槍伸縮系統及排渣系統；該自動式水力開采鉆具，水槍伸出角度調節自由，可根據設計控制水槍噴嘴與礦層的距離，避免淹沒射流造成高壓水能量急劇減弱的問題，從而達到提高高壓水射流的能量利用率的目的，最終提高開采效率；同時，可按所需設置水槍伸出參數，實現在水力開采過程中，水槍按設計參數自動伸出，從而簡化鉆孔水力開采的工序，降低操作人員的勞動強度。

技術領域

本實用新型涉及一種適用于鉆孔水力開采的鉆具，尤其涉及一種自動式水力開采鉆具。

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，現有的專利文獻“CN104018840A”公開了一種基于棘爪鎖緊機構的伸縮水槍，但該水槍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。“CN104005767A”公開了一種用于鉆孔水力開采的電控伸縮鉆具，但該鉆具遠程控制技術還不完善，步進電機和減速器、控制器工作環境惡劣，密封環境不容易散熱，伸縮部位處于礦漿環境下工作，密封要求高，易損壞。“CN203961980U”公開了一種基于彈簧卡頭控制的伸縮水槍，但該水槍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；另外，上述水槍伸縮式水力開采鉆具均需地表操作實現水槍的伸出，這增加了鉆孔水力開采技術的工序，增加了操作人員的勞動強度，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

本實用新型所要解決的技術方問題是：提供了一種自動式水力開采鉆具，在水力開采的過程中，可按所需設置水槍伸出參數，實現在水力開采過程中，水槍按設計參數自動伸出的目的。

本實用新型采用如下的技術方案：自動式水力開采鉆具，其特征在于，包括：頂端蓋、單動軸承、保護管、底端蓋、高壓水輸送系統、水槍伸縮系統及排渣系統；

所述保護管為兩端敞口的空心圓柱，并在保護管的側壁上設有呈軸向布置的開口，保護管的頂端與鉆桿柱螺紋連接；

所述頂端蓋設置在保護管上部；

所述單動軸承的外圈通過軸承座固定在頂端蓋上，單動軸承的內圈與保護管連接；

所述底端蓋與保護管的底端螺紋連接；

所述高壓水輸送系統包括第一高壓水管、高壓旋轉接頭、第二高壓水管、直角接頭、水槍高壓旋轉接頭及水槍，第一高壓水管的頂端穿過頂端蓋與地表高壓水源管道密封連接，同時第一高壓水管固定在頂端蓋上，第一高壓水管的底端與高壓旋轉接頭的進水口密封連接；第二高壓水管的頂端與高壓旋轉接頭的出水口密封連接，第二高壓水管的底端與直角接頭的進水口密封連接；直角接頭的出水口與水槍高壓旋轉接頭的進水口密封連接，水槍高壓旋轉接頭的出水口與水槍密封連接；