[发明专利]水力喷射钻进小半径径向回转装置及方法

权利要求书

1.水力喷射钻进小半径径向回转装置，其特征在于：包括外层钻管、内层钻管、活动弯关节、铰链结构、第一钻管夹持器和第二钻管夹持器，其中铰链结构的轴向方向内部中空，且铰链结构为单向弯曲铰链，铰链结构后端通过活动弯关节连接在内层钻管的前端，且活动弯关节的弯曲方向与铰链结构回转方向在同一平面内且方向相反，所述铰链结构以及内层钻管内置于外层钻管内，铰链结构的前端与外层钻管沿垂直于铰链结构弯曲方向铰接，所述第一钻管夹持器固定外层钻管并提供持续向前推力，所述第二钻管夹持器夹持内层钻管并提供持续向前推力，带动铰链结构产生径向回转；

所述铰链 结构包括若干个活动页片，所述活动页片为梯形结构，活动页片下底依次相邻布置且活动页面主体同向布置，相邻两个活动页片通过铰链接轴可转动连接，且在铰链结构在极限弯曲状态时，相邻两个活动页片的侧边可抵接并形成定位；

所述外层钻管对应铰链结构的位置第一镂空处，该第一镂空处位于铰链结构的弯曲方向，使得铰链结构弯曲后部分段沿第一镂空处置于外层钻管外部；

所述外层钻管对应铰链结构的位置具有第二镂空处；

所述活动页片的内部中空处设有活动滚轮。

2.根据权利要求1所述的水力喷射钻进小半径径向回转装置，其特征在于：所述水力喷射钻进小半径径向回转装置还包括连接管，所述铰链结构的后部铰接在连接管的前部，所述连接管的后部连接在活动弯关节上。

3.根据权利要求1所述的水力喷射钻进小半径径向回转装置，其特征在于：所述活动弯关节内丝尺寸与内层钻管外丝尺寸匹配。

4.根据权利要求1所述的水力喷射钻进小半径径向回转装置，其特征在于：所述水力喷射钻进小半径径向回转装置还包括动力系统，所述动力系统包括三相异步电动机、电动机开关、超高压电动油泵、油泵控制阀、高压胶管和压力表，其中所述超高压电动油泵的输入端通过电动机开关控制连接三相异步电动机，超高压电动油泵输出端通过油泵控制阀和高压胶管压力表连接第一钻管夹持器和第二钻管夹持器，以控制第一钻管夹持器、第二钻管夹持器的开合和推进。

5.根据权利要求1所述的水力喷射钻进小半径径向回转装置，其特征在于：所述铰链结构的前端与外层钻管通过锚固滚轮铰接。

6.水力喷射钻进小半径径向回转方法，使用如权利要求1-5任一项所述的水力喷射钻进小半径径向回转装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，水力喷射钻进径向回转作业前，钻进系统在煤体内形成预定尺寸钻孔，并将外层钻管、内层钻管、柔性钻管、转向器钻进到预定径向回转位置；

步骤二，小半径径向回转工作，控制第二钻杆夹持器使内层钻管向前推进，进而使活动弯关节向前推进并转向，带动铰链结构整体90度转向，进而内部的柔性钻管带动射流喷头发生90度径向回转；

步骤三，水力喷射钻进，完成径向回转后，射流喷头在钻孔孔壁上开口，并由射流喷头上的反向喷嘴提供动力向前推进，形成射流钻孔。