[发明专利]一种特种空间气液循环钻进方法和装置

权利要求书

1.一种特种空间气液循环钻进方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1准备阶段：将钻杆与液氮加注杆连接，并确保密封块与地面紧密接触，以形成液氮循环密闭环境；并通过电源装置给吸泵、压缩机、冷却器供电；

S2钻进阶段：从液氮加注口向液氮加注杆中加入循环液氮后密封液氮加注口；电源装置给动力装置供电，动力装置进而带动钻杆转动钻进；

S3循环阶段：液氮在重力作用下流入钻头并受热汽化，进而从钻头上设置的雾化喷嘴喷出变成氮气；液氮汽化可以吸热，有利于降低钻头的温度；氮气从钻杆与所钻土壤孔壁之间的空间上升，并通过回收罩过滤然后通过吸泵回收；回收的氮气经过压缩机和冷却器处理后变为液氮，液氮流经单向阀通过液氮加注杆上设置的液氮循环入口进入液氮加注杆参与循环。

2.根据权利要求1中所述的一种特种空间气液循环钻进方法，其特征在于在S1步骤中，加入的液氮不宜过多，过多液体易造成钻头堵塞，钻进速度减缓。

3.根据权利要求1中所述的一种特种空间气液循环钻进方法，其特征在于在S1-S3步骤中，由于气体不能百分百回收利用，需要通过液氮加注口补充循环液氮，保证液氮正常循环。

4.根据权利要求1中所述的一种特种空间气液循环钻进方法，其特征在于在S3步骤中，随着钻进的深入，需要加接钻杆；先停止钻进，然后连接钻杆；再重复进行步骤S1-S3。

5.一种特种空间气液循环钻进装置，包括循环系统、钻进系统和电源系统；所述循环系统包括导管，吸泵，压缩机，冷却器，单向阀，密封环，支架，密封块，密封袋，液氮加注杆，液氮加注腔，液氮加注口，液氮循环入口，回收罩，保温层；所述钻进系统包括动力装置，钻杆，钻头，雾化喷嘴；所述电源系统包括电源装置，电线；其特征在于：

①所述液氮加注杆与钻杆相互连接；钻杆的下端连接钻头；液氮加注腔与液氮加注杆之间设置有密封环，以保证液氮加注杆在转动过程中不发生泄露；所述液氮加注腔内部是中空的；液氮加注腔通过导管与单向阀连接，所述单向阀使得液氮或氮气只能从冷却器向液氮加注腔流通；单向阀、冷却器、压缩机、吸泵依次通过导管相互连接；吸泵下端设置有回收罩；所述回收罩内设置有过滤网；以过滤掉氮气中的粉尘，防止堵塞；

②所述吸泵，压缩机，冷却器，单向阀和液氮加注腔分别设置有与之相适的支架，以起支撑作用；所述支架包含有3或4条可独立伸缩的支腿，以使气液循环钻进装置可以适应多种地形；所述支架上同时设置有密封袋，在所述密封袋的下端设置有密封块，密封块与地面紧密接触，以形成液氮循环密闭环境；

③所述液氮加注杆内部是中空的，液氮加注杆的中空内壁上设置有保温层；同时液氮加注杆上端设置有液氮加注口；在液氮加注杆被液氮加注腔包裹的部分设置有液氮循环入口；液氮加注杆顶部设置有与之相适的动力装置。

6.根据权利要求5中所述的一种特种空间气液循环钻进装置，其特征在于，所述钻头上设置有雾化喷嘴；所述钻杆内部是中空的，钻杆的中空内壁上设置有保温层。

7.根据权利要求5中所述的一种特种空间气液循环钻进装置，其特征在于，所述一种特种空间气液循环钻进装置设置有与之相适的月球车，所述月球车包含伸缩臂，所述伸缩臂可对气液循环钻进装置进行操作；伸缩臂上设置有所述电源装置；所述电源装置通过电线与吸泵，压缩机，冷却器，动力装置连接并对其供电。