一种旋转激光射流径向钻进装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种旋转激光射流径向钻进装置。射流钻在地质资源开采与工程建设方面有广泛的应用，但是，传统射流钻的破岩效率会受制于岩体的表面孔隙率，导致射流钻在致密岩体钻进中应用有限。本实用新型专利技术通过设置激光辅助破岩装置，提高岩体的表面孔隙率，降低岩体强度；通过设置旋转水射流钻头，加强射流对岩体的破坏作用；两者相结合有效提高了射流钻的钻进效率；同时钻进装置设置有三段式偏转转向器，可以实现径向钻进，并减小径向钻进过程中对激光、射流介质传播的阻碍作用。射流介质传播的阻碍作用。射流介质传播的阻碍作用。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转激光射流径向钻进装置


[0001]本技术涉及岩石钻进领域，具体而言涉及一种旋转激光射流径向钻进装置。

技术介绍

[0002]射流钻在地质资源开采与工程建设方面有广泛的应用，具有钻进发热量低、产生钻屑小、排屑效率高、破岩能力强等特点。而且射流介质低廉、易获得、可重复利用，有着经济、环保方面的优势。由于射流介质的流体特征，射流钻常用作于径向钻进。但是，工程实践与实验模拟的结果表明传统射流钻的破岩效率会受制于岩体的表面孔隙率，导致射流钻在致密岩体钻进中应用有限。相关实验表明，激光照射岩石能够有效提高岩石的孔隙率，降低岩石的强度。另一方面，旋转射流比起常规射流，具有额外的径向速度和切向速度，能够对岩体表面起切割作用，能起到增强破岩效率的作用。因此，将两者相结合能够提高在致密岩体中的钻进效率。但是实现激光和旋转射流的融合钻进，提高破岩效率，存在如何实现激光辅助破岩装置，如何实现径向钻进并排除传统转向装置对激光、射流介质传输的阻碍作用等技术问题。

技术实现思路

[0003]为提高现有射流钻的钻进效率，实现钻具的径向钻进，解决现有技术问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转激光射流径向钻进装置，包括旋转激光射流钻(1)、柔性钻杆(2)、发电机(3)、射流介质储存容器(4)、加压泵(5)、卷盘(6)、钻架(7)、送进装置(8)、地面控制装置(9)；其特征在于：所述柔性钻杆(2)内设置有电缆与流体通道；柔性钻杆(2)起始端与卷盘(6)连接，并缠绕在卷盘(6)上，柔性钻杆(2)末端与旋转激光射流钻(1)连接；所述卷盘(6)设有旋转电缆接头与旋转流体接头，旋转电缆接头与柔性钻杆(2)内的电缆相连接，旋转流体接头与柔性钻杆(2)内的流体通道相连接；所述发电机(3)与卷盘(6)的旋转电缆接头相连接，提供电能；所述射流介质储存容器(4)、加压泵(5)形成串联后与卷盘(6)的旋转流体接头相连接，提供高压射流介质；所述钻架(7)上安装有送进装置(8)，柔性钻杆(2)通过送进装置(8)，送进装置(8)为柔性钻杆(2)和旋转激光射流钻(1)提供钻进动力；所述地面控制装置(9)与旋转激光射流钻(1)通过无线通讯方式连接，地面控制装置(9)将地面命令转为无线信号送达旋转激光射流钻(1)。2.根据权利要求1所述一种旋转激光射流径向钻进装置，其特征在于：所述旋转激光射流钻(1)包括：钻进单元(1
‑
1)、转向器(1
‑
2)、遥控单元(1
‑
3)；其特征在于：所述转向器(1
‑
2)为筒状结构；所述钻进单元(1
‑
1)与遥控单元(1
‑
3)设置在转向器(1
‑
2)内；转向器(1
‑
2)末端设置抱爪状限位；所述钻进单元(1
‑
1)的起始端与转向器(1
‑
2)的起始端通过转动副连接；并在钻进单元(1
‑
1)与转向器(1
‑
2)的连接处设置驱动装置(1
‑2‑
7)，驱动转动副旋转；所述遥控单元(1
‑
3)责接收地面控制信号，遥控单元(1
‑
3)与柔性钻杆(2)内电缆相连接，并给钻进单元(1
‑
1)与转向器(1
‑
2)提供电能。3.根据权利要求2所述一种旋转激光射流径向钻进装置，其特征在于：所述钻进单元(1
‑
1)包括钻杆接头(1
‑1‑
1)、软管(1
‑1‑
2)、钻头接头(1
‑1‑
3)、旋转射流钻头(1
‑1‑
4)、激光器(1
‑1‑
5)、光纤(1
‑1‑
6)、激光头(1
‑1‑
7)；所述钻杆接头(1
‑1‑
1)连接软管(1
‑1‑
2)与柔性钻杆(2)内的流体通道；所述钻头接头(1
‑1‑
3)连接软管(1
‑1‑
2)与旋转射流钻头(1
‑1‑
4)；所述激光器(1
‑1‑
5)固定在钻进单元(1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓峰，韩树楠，黄海霞，王可，李露，袁慧慧，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：