[发明专利]一种煤矿井下埋线旋转导向钻具组合及工控方法

权利要求书

1.一种煤矿井下埋线旋转导向钻具组合，其特征在于，包括依次同轴连接的埋线送水器(1)、埋线钻杆(2)、转换接头(3)、测量短接(4)、发控短接(5)、旋转导向钻具(6)和钻头(7)；

所述埋线送水器(1)包括芯轴(101)，在芯轴(101)侧壁内埋设有多条绝缘导线Ⅴ(102)；所述埋线钻杆(2)包括外管Ⅲ(201)，外管Ⅲ(201)的管壁内埋设有多条绝缘导线Ⅳ(202)，且绝缘导线Ⅳ(202)连通所述绝缘导线Ⅴ(102)；所述转换接头(3)包括外管Ⅱ(301)和位于外管Ⅱ(301)内的内管(302)，且在外管Ⅱ(301)的管壁内埋设有多条绝缘导线Ⅲ(303)，且多条绝缘导线Ⅲ(303)一端连通所述绝缘导线Ⅳ(202)，多条绝缘导线Ⅲ(303)另一端在内管(302)中汇集成束并连接内管(302)端部的通缆接头(304)；所述测量短接(4)包括测量外管(401)和位于测量外管(401)内的测量探管(402)，且测量探管(402)连接所述通缆接头(304)；所述发控短接(5)包括外管I(501)和位于外管I(501)内并依次串联的逆变电子节(502)和涡轮发电机(503)且在涡轮发电机(503)端部设有通信接口(504)，通信接口(504)连接所述测量探管(402)，在外管I(501)的管壁内埋设有绝缘导线Ⅱ(505)且绝缘导线Ⅱ(505)连接逆变电子节(502)；所述旋转导向钻具(6)包括中心轴(601)、通过轴承(602)套在中心轴(601)外的外套管(603)、嵌在外套管(603)外壁上且沿外套管(603)周向均布的多个推靠巴掌(604)、设在外套管(603)管壁内且与推靠巴掌(604)对应连通的液压油缸(605)、连接液压油缸(605)的电子节(606)和连接电子节(606)的旋转变压器(607)；在中心轴(601)侧壁内埋设有绝缘导线I(608)，且绝缘导线I(608)两端分别连通旋转变压器(607)和绝缘导线Ⅱ(505)；

所述绝缘导线Ⅴ(102)通过绝缘导线ⅤI(8)连接至控制中心(9)，控制中心(9)能发送旋转导向控制指令，依次通过绝缘导线ⅤI(8)、绝缘导线Ⅴ(102)、绝缘导线Ⅳ(202)、绝缘导线Ⅲ(303)和通缆接头(304)到达测量探管(402)和发控短接(5)，测量短接(4)能测量当前旋转导向钻具(6)的姿态值并返回至控制中心(9)，发控短接(5)将控制指令通过绝缘导线Ⅱ(505)和绝缘导线I(608)传递至旋转导向钻具(6)以依据控制指令调控液压油缸(605)动作完成推靠巴掌(604)的推靠动作；旋转导向钻具(6)中的电子节(606)根据控制指令给液压油缸(605)供电并调整液压推力的大小，使推靠巴掌(604)以不同推力推靠井壁实现导向钻进的轨迹控制。

2.如权利要求1所述的煤矿井下埋线旋转导向钻具组合，其特征在于，所述埋线送水器(1)还包括设在芯轴(101)一端外壁环形凸台上的导环IV(103)、设在芯轴(101)另一端外壁环形凸台上的导环V(104)、设在芯轴(101)壁面内多个轴向过线孔内的多条所述绝缘导线V(102)且绝缘导线V(102)两端分别连通导环IV(103)和导环V(104)、通过轴承Ⅱ(105)套在芯轴(101)外部的外壳(106)且外壳(106)位于靠近导环V(104)的芯轴(101)外侧以及设在芯轴(101)和外壳(106)端部的上端盖(107)且上端盖(107)内设有与导环V(104)相对应且不接触的导环VI(108)并在导环VI(108)上连有能伸出上端盖(107)的绝缘导线VI(8)；所述导环VI(108)上设有环形槽，导环V(104)上设有多个半球形槽且在半球形槽内设有夹在导环V(104)和导环VI(108)之间的金属球(109)；所述导环IV(103)内设有圆形槽，圆形槽内设有弹簧II(110)且弹簧II(110)能轴向自由伸缩，在弹簧II(110)内插接有触点II(111)且触点II(111)能随弹簧II(110)伸缩；所述芯轴(101)能相对外壳(106)和上端盖(107)转动。