用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法技术

本发明专利技术提供一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，应用于一种激光钻机设备上；所述方法包括：S101：根据岩层情况调整激光器工艺参数和气体工艺参数；S102：根据待扩大的割缝宽度和岩石特性，设定激光钻头自摆动的幅度和频率；S103：所述激光钻头沿着待扩大的割缝轨迹运动，激光钻头在自摆动时熔融气化岩层形成凹槽，同时激光钻头摆动，使来回摆动所产生的凹槽重叠或者接触，达到扩宽割缝的目的；重复步骤S101‑S103，直至完成割缝扩大。本发明专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：本发明专利技术提出的技术方案采用激光钻头的自摆动来扩宽割缝宽度，可实现任意轨迹的钻进，激光钻进对地层扰动小，钻进岩石效率高，不引入钻井液对地层无污染。

【技术实现步骤摘要】
用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法
本专利技术涉及激光钻进工艺
，尤其涉及一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法。
技术介绍
激光钻进与机械钻进的成孔机制完全不同，需要重新建立不同于常规机械钻进的成孔工艺。激光钻孔的孔眼直径主要由激光束的光斑直径决定，而地质钻探或资源开采等钻进工程中的井眼直径通常远大于激光束的光斑直径，在尺度上相差一到两个数量级。通过激光束定点照射形成的孔径通常难以满足钻进井眼直径要求。本申请提供一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，可以克服激光点照射孔径不够大的问题，形成满足钻进要求的大宽度割缝。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法。所述一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，应用于一种激光钻机设备上，所述激光钻机设备包括：激光器、激光头运动控制装置、激光钻头、气体循环系统及辅助装置；所述一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，包括以下步骤：...

【技术保护点】
1.一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，应用于一种激光钻机设备上，其特征在于：所述激光钻机设备包括：激光器、激光头运动控制装置、激光钻头、气体循环系统及辅助装置；/n所述一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，包括以下步骤：/nS101：根据岩层情况调整激光器工艺参数和气体工艺参数；/nS102：根据待扩大的割缝宽度和岩石特性，设定激光钻头摆动的幅度和频率；/nS103：所述激光钻头沿着待扩大的割缝轨迹运动，激光钻头在摆动时熔融气化岩层形成凹槽，同时激光钻头以待扩大的割缝轨迹为中心进行摆动，使来回摆动所产生的凹槽重叠或者接触，达到扩宽割缝的目的；其中，激光钻头摆...

【技术特征摘要】
1.一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，应用于一种激光钻机设备上，其特征在于：所述激光钻机设备包括：激光器、激光头运动控制装置、激光钻头、气体循环系统及辅助装置；
所述一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，包括以下步骤：
S101：根据岩层情况调整激光器工艺参数和气体工艺参数；
S102：根据待扩大的割缝宽度和岩石特性，设定激光钻头摆动的幅度和频率；
S103：所述激光钻头沿着待扩大的割缝轨迹运动，激光钻头在摆动时熔融气化岩层形成凹槽，同时激光钻头以待扩大的割缝轨迹为中心进行摆动，使来回摆动所产生的凹槽重叠或者接触，达到扩宽割缝的目的；其中，激光钻头摆动为“自转”，激光钻头沿待扩大的割缝轨迹运动为“公转”；
S104：重复步骤S101-S103，直至完成割缝扩大。


2.如权利要求1所述的一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，其特征在于：每执行一次S101-S103，完成一定的钻孔进尺，直到达到割缝的钻进深度要求，即不再重复。


3.如权利要求1所述的一种用于激光切割岩土扩大割缝宽度的摆动式切割工艺方法，其特征在于：所述激光头运动装置为多自由度机械臂或多坐标轴滑台执行件；
所述激光器，通过光纤与激光钻头连接，激光器产生激光束，通过光纤传送至激光头运动装置上的激光钻头；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉丹，文国军，吴玲玲，官东林，罗耀坤，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42