申请/专利权人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司;山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿

申请日：2020-01-13

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN111088992B

主分类号：E21F7/00

分类号：E21F7/00;E21B43/26;E21B43/114;E21B43/119;E21B7/18;E21B7/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2021.06.22#著录事项变更;2020.05.29#实质审查的生效;2020.05.01#公开

摘要：本发明涉及煤层卸压增渗装备技术领域，投球式高压水力钻割一体化增渗装置，钻杆安装于液压钻机并由液压钻机驱动轴向转动，所述钻头固定于钻杆前端；高压管汇通过旋转接头连接于钻杆后端，高压管汇连接高压水力泵站和通过高压旋转接头连接钻杆尾端，用于通过高压密封钻杆向钻头输送高压水，钻头柄部沿径向对称安装多个水射流喷嘴，通过是否投放密封球来控制水射流喷嘴的出口压力，进而实现低压钻进、中压扩孔和高压割缝的功能。本装置实现钻孔钻进与水射流割缝的一体化作业，有效减少作业程序。另外，本发明还提出了一种投球式高压水力钻割一体化增渗方法。

主权项：1.投球式高压水力钻割一体化增渗装置，其特征在于：包括钻头、高压密封钻杆、液压钻机、高压旋转接头、超高压管汇和高压水力泵站，所述钻杆安装于液压钻机并由液压钻机驱动轴向转动，所述钻头固定于钻杆前端；所述高压管汇通过旋转接头连接于钻杆后端，所述高压管汇连接高压水力泵站和通过高压旋转接头连接钻杆尾端，用于通过高压密封钻杆向钻头输送高压水，所述钻头柄部沿径向对称安装多个水射流喷嘴，通过是否投放密封球来控制水射流喷嘴的出口压力，进而实现低压钻进、中压扩孔和高压割缝的功能；所述钻头包括包括密封球、钻头冠部和钻头柄部，所述钻头冠部连接在钻头柄部的前端，所述钻头冠部和钻头柄部具有由钻头冠部内部到钻头柄部内部连续贯通的通道，该通道的前端开口位置位于钻头冠部内并形成出水口，所述通道的内部设有密封座，所述密封座和钻头柄部后端之间段设有若干个水射流喷嘴；在第一状态时，所述出水口和所述水射流喷嘴均与通道后端连通；所述密封球投放到通道内后抵接在密封座上并封闭通道的中部并形成第二状态，在第二状态时，所述出水口与所述通道后端相对封闭，仅使水射流喷嘴与通道后端连通，并使水射流喷嘴增压；所述密封座朝向通道尾端的端面为球形凹槽，该球形凹槽与所述密封球表面曲率相匹配；密封座为软质密封材料制成的座；所述密封球采用聚苯并咪唑和聚醚醚酮为主体材料制成的球体，密封球的密度为1.5～2.0gcm3，耐压70MPa。

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