[发明专利]岩体钻孔-割缝-封孔压裂-破碎一体化装备及作业方法

权利要求书

1.一种岩体钻孔-割缝-封孔压裂-破碎一体化装备，包括行走平台(1)、多自由度钻孔机构(2)、割缝/封孔压裂机构(3)、悬臂破碎机构(4)、摆动油缸(5)、操控装置(6)、装载机构(7)、转运机构(8)、液压系统(9)、电气系统(10)、高压水系统(11)和回转支撑装置(12)，其特征在于：

所述操控装置(6)、装载机构(7)、转运机构(8)、液压系统(9)、电气系统(10)、高压水系统(11)、回转支撑装置(12)均固定在行走平台(1)上，多自由度钻孔机构(2)的基座(2-0)滑动安装在行走平台(1)上，割缝/封孔压裂机构(3)的电动送管装置(3-1)滑动安装在行走平台(1)上，割缝/封孔压裂机构(3)的电动管路收放装置(3-2)铰接安装在行走平台(1)上，悬臂破碎机构(4)的壳体(4-0)与回转支撑装置(12)固定连接，悬臂破碎机构壳体(4-0)的后端(4-5)铰接在回转支撑装置(12)的上部(12-1)，摆动油缸(5)两端分别与悬臂破碎机构壳体(4-0)的中部(4-6)、回转支撑装置(12)的下部(12-2)铰接，截割机构(4-3)或高频冲击机构(4-4)采用螺栓(4-7)固定在铰接架(4-1)上，铰接架(4-1)与悬臂破碎机构(4)壳体(4-0)前端悬臂(4-8)铰接，角度调节油缸I(4-2)两端分别与铰接架(4-1)和悬臂破碎机构(4)壳体(4-0)铰接。

2.根据权利要求1所述的一种岩体钻孔-割缝-封孔压裂-破碎一体化装备，其特征在于：所述多自由度钻孔机构(2)包括基座(2-0)，基座(2-0)与行走平台(1)的轨道I(1-1)滑动连接且由齿轮齿条机构I(2-4)进给驱动；底座(2-5)滑动安装在铰接于基座(2-0)的轨道II(2-6)上，且由齿轮齿条机构II(2-7)进给驱动；钻孔机构(2-1)安装在固定于底座(2-5)的回转调节机构(2-2)上，角度调节油缸II(2-3)两端分别铰接于基座(2-0)和轨道II(2-6)上。

3.根据权利要求1所述的一种岩体钻孔-割缝-封孔压裂-破碎一体化装备，其特征在于：所述割缝/封孔压裂机构(3)包括多通道软管(3-3)，多通道软管(3-3)缠绕在电动管路收放装置(3-2)上，多通道软管(3-3)进给由安装在电动送管装置(3-1)内的成组摩擦轮(3-1-1)驱动，前封孔密封段(3-5)通过螺纹与中间割缝段(3-6)连接，后封孔注水段(3-7)通过螺纹与中间割缝段(3-6)连接，后封孔注水段(3-7)与多通道软管(3-3)连接，多通道软管(3-3)与固定在电动管路收放装置(3-2)的多通道旋转密封(3-4)连接，多位集成控制阀(3-8)分别与多通道旋转密封(3-4)、高压水系统(11)连接；割缝高压水依次通过多通道旋转密封(3-4)、割缝通水软管(3-1-1)、后封孔注水段(3-7)内的割缝水通道I(3-7-1)、中间割缝段(3-6)内的割缝水通道II(3-6-1)；封孔高压水依次通过多通道旋转密封(3-4)、封孔通水软管(3-1-2)、后封孔注水段(3-7)内的封孔水通道I(3-7-2)、中间割缝段(3-6)内的封孔水通道II(3-6-2)、前封孔密封段(3-5)内的封孔水通道III(3-5-1)；压裂高压水依次通过多通道旋转密封(3-4)、压裂通水软管(3-1-3)、后封孔注水段(3-7)内的封孔水通道I(3-7-3)和单向阀(3-7-4)。

4.根据权利要求1所述的一种岩体钻孔-割缝-封孔压裂-破碎一体化装备，其特征在于：所述前端悬臂(4-8)上的截割机构(4-3)或截割机构(4-3)在角度调节油缸I(4-2)的驱动下，其摆动范围为±90°。

5.根据权利要求3所述的一种岩体钻孔-割缝-封孔压裂-破碎一体化装备，其特征在于：所述前封孔密封段(3-5)还包括前封孔密封段金属结构(3-5-2)、耐压橡胶管I(3-5-3)、前封孔密封段锥螺纹(3-5-4)和台阶凹槽I(3-5-5)，前封孔密封段金属结构(3-5-2)表面扣压有耐压橡胶管I(3-5-3)，它们构成的空间与封孔水通道III(3-5-1)连通，前封孔密封段锥螺纹(3-5-4)底部设有台阶凹槽I(3-5-5)，以实现封孔水通道III(3-5-1)与封孔水通道II(3-6-2)连通。