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[发明专利]水射流辅助破岩智能控制系统及方法-CN201910132756.4在审
发明人：刘斌;李彪;刘征宇;张波;胡蒙蒙;曹文正;张超 -专利权人：山东大学
申请日： 2019-02-21 - 公布日： 2019-05-28 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：本公开提供了一种水射流辅助破岩智能控制系统及方法，通过获取围岩状态，根据围岩状态判断是否启动水射流辅助破岩系统，如果开启水射流辅助破岩系统，实时检测水射流辅助破岩系统的供水压力与流量，并将检测值传输给所述诊断模块，当供水压力降大于设定阈值时，判定出现故障，关闭水射流辅助破岩系统，有效提高了水射流辅助破岩系统的运行效率及安全可靠度。
辅助破岩水射流智能控制系统供水压力围岩安全可靠度实时检测运行效率诊断模块状态判断阈值时判定传输检测

[发明专利]水射流辅助破岩智能控制系统及方法-CN201911067826.9有效
发明人：刘斌;李彪;谭顺辉;刘征宇;张金良;张波;胡蒙蒙;宁向可;杨应军;曹文正 -专利权人：山东大学;中铁工程装备集团有限公司;黄河勘测规划设计研究院有限公司
申请日： 2019-11-04 - 公布日： 2021-02-09 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：本公开提供了一种水射流辅助破岩智能控制系统及方法，通过获取围岩状态和TBM掘进主参数，根据围岩状态和TBM掘进主参数判断是否启动水射流辅助破岩系统，如果开启水射流辅助破岩系统，实时检测水射流辅助破岩系统的供水压力及流量，并将检测值传输给所述诊断模块，当供水压力降大于设定阈值时，判定出现故障，关闭水射流辅助破岩系统，有效提高了水射流辅助破岩系统的运行效率及安全可靠度。
水射流辅助智能控制系统方法

[实用新型]高压水射流破岩实验装置-CN201320198563.7有效
发明人：温继伟;陈晨;陈宝义;徐会文;范晓鹏;毛建设;王维;钱方;高帅;于达慧;赵富章;宛召;祝清波;赵贵杰;董雪娇;张飞宇 -专利权人：吉林大学
申请日： 2013-04-19 - 公布日： 2013-08-28 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种高压水射流破岩实验装置，包括动力模块、射流发生与检测模块、岩样调控模块、流体介质循环模块和破岩装置台架；所述的动力模块为射流发生与检测模块提供高压射流，射流发生与检测模块射出高压射流并采集检测数据，岩样调控模块安装于破岩装置台架上，对岩样进行夹紧及调整，流体介质循环模块对高压水射流破岩实验过程中流体介质进行过滤与往复循环；本实用新型可在同一实验平台上，仅通过更换不同结构型式的喷嘴就能够实现对不同喷嘴进行高压水射流破岩的试验研究，从而达到检测不同喷嘴性能的目的；三级过滤网以及沉淀箱的设置能够有效确保实验用水流的闭式循环，以保证高压水射流破岩实验的正常进行。
高压水射流实验装置

[发明专利]一种TBM后混式磨料射流辅助破岩系统及破岩方法-CN202210195814.X有效
发明人：张金良;杨风威;曹智国;李冰洋;苏伟林 -专利权人：黄河勘测规划设计研究院有限公司
申请日： 2022-03-01 - 公布日： 2023-02-14 - 主分类号： E21D9/11 文献下载
摘要：本发明提供了一种TBM后混式磨料射流辅助破岩系统及破岩方法，破岩系统包括：后混式磨料射流喷射装置，和与其连接的高压水射流装置、磨料供给装置、磨料射流辅助滚刀破岩装置。高压水射流装置提供高压水，自吸式磨料供给装置设于TBM刀盘内，高压水和磨料通过后混式磨料射流喷射装置充分混合，形成的磨料射流通过磨料射流辅助滚刀破岩装置，辅助TBM滚刀破岩。本发明可实现磨料射流与TBM滚刀联合破岩，能解决超硬岩条件下TBM“掘不动、掘进慢”的问题，是隧道施工领域的一大创新；不同岩石强度下系统采用不同的工作方法，系统能量利用率高，综合效益显著；采用的磨料供给方式避免了磨料的长距离密封传输困难问题
一种 tbm 后混式磨料射流辅助系统方法

[发明专利]一种水射流破拆、扩径掘进机及其施工方法-CN202011034012.8有效
发明人：姜礼杰;杨航;原晓伟;王一新;贾连辉;钱豪 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2020-09-27 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： E21D9/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种水射流破拆、扩径掘进机及其施工方法，解决了现有技术中原管道破拆、扩挖工作效率低的问题。本发明包括掘进主机和后配套设备，所述掘进主机的前端设有扩挖刀盘，扩挖刀盘与设置在掘进主机内的主驱动相连接，所述扩挖刀盘上设有管道破拆装置，管道破拆装置和/或扩挖刀盘上设有水射流破岩机构，水射流破岩机构与高压水系统相连接本发明通过管道破拆装置加水射流破岩机构对原管道进行悬切加水射流式破岩的在先破除，并通过扩挖刀盘加水射流破岩机构对原有管道隧洞进行挤压加水射流式破岩的在后扩径，完成破拆、扩径一次成型，破岩效率高，大大提高施工效率
一种水射流掘进机及其施工方法

[发明专利]一种高压水射流滚刀多自由度复合破岩实验装置-CN201910428163.2有效
发明人：夏毅敏;何山;张旭辉;林赉贶;祝爽;陈望;柳一凡;廖俊杰;仝磊 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-05-22 - 公布日： 2021-07-20 - 主分类号： G01N3/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种高压水射流滚刀多自由度复合破岩实验装置，包括破岩主体结构和设置在破岩主体结构两侧的液压驱动系统、水射流加压装置、电控柜以及磨料供给装置，在所述破岩主体结构中滚刀和水射流喷嘴都装在刀座上，所述液压驱动系统为所述破岩主体结构中的液压缸提供驱动力，所述水射流加压装置生成高压水并输送到喷嘴，所述电控柜控制液压驱动系统和水射流加压装置工作；所述磨料供给装置为喷嘴喷出的水射流提供磨料；装有岩石试样的石仓可在纵向和横向来回移动，滚刀刀座可在竖直方向上下移动，滚刀和水射流喷嘴在刀座上的相对位置和角度可调。本发明所述的实验装置既可以进行独立的高压水射流破岩实验或滚刀破岩实验，也可以进行高压水射流滚刀复合破岩实验，且其各种组合及相关参数可以独立调整。
一种高压水射流滚刀多自由度复合实验装置

[发明专利]用于裸眼井的完井中的深穿透射孔方法及装置-CN201410637456.9在审
发明人：曾义金;王敏生;曲海;光新军;戴文潮 -专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
申请日： 2014-11-06 - 公布日： 2016-05-11 - 主分类号： E21B43/116 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于裸眼井的完井中的深穿透射孔方法及装置，该射孔方法采用至少包括旋转磨削破岩和射流破岩相结合的方式，实现钻头在地层中的快速钻孔。对于碳酸盐岩储层，往与钻头连接的连续油管中加入高压酸液，高压酸液驱动旋转机构带动钻头旋转，使得酸腐蚀破岩、旋转磨削破岩和射流破岩共同结合进行破岩。该射流方法能有效提高破岩效率、减少对储层的污染。
用于裸眼中的透射方法装置

[发明专利]微波、激光及空化射流组合的破岩刀盘及破岩方法-CN202011003161.8有效
发明人：夏毅敏;向香彩;暨智勇;梅勇兵;唐崇茂;杨妹;林赉贶;柳一凡 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-09-22 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： E21D9/087 文献下载
摘要：本发明涉及隧道掘进技术领域，特别涉及一种微波、激光与空化射流组合的破岩刀盘及破岩方法，刀盘包括刀盘面板和设置在所述刀盘面板上的滚刀，所述滚刀将所述刀盘面板分成多个区域，每个区域均设置有微波发射装置、激光发射装置和空化射流装置，所述微波发射装置能发射微波，所述激光发射装置能发射激光，所述空化射流装置能发射空化射流。本发明将微波与激光辅助破岩、空化射流冲蚀岩石、冷热循环应力破岩和滚刀破岩结合，克服了刀盘在极硬岩环境下掘进速度较慢、滚刀损坏过快等问题，提升了刀盘的破岩效率，节约了破岩成本。
微波激光射流组合破岩刀盘方法

[发明专利]一种破岩滚刀、盾构机刀盘及盾构机-CN201710377326.X有效
发明人：刘飞香;程永亮;彭正阳;唐崇茂;祝爽;梅勇兵 -专利权人：中国铁建重工集团股份有限公司
申请日： 2017-05-25 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： E21D9/11 文献下载
摘要：本发明属于硬岩钻掘施工技术领域，具体涉及一种破岩滚刀、盾构机刀盘和盾构机。破岩滚刀包括滚刀座和滚刀刀圈，还包括用于切削硬岩的水射流破岩装置。水射流破岩装置布置在滚刀座上，水射流破岩装置的喷射方向与滚刀刀圈呈夹角布置。盾构机刀盘包括上文所述的破岩滚刀。盾构机包括上述所述的盾构机刀盘。本发明利用水射流提高滚刀挤压岩体所产生裂纹的扩展速度和长度，并及时将破碎的碎屑和石粉冲刷走，从而提高破岩速度和体积，减少空气中粉尘含量，降低刀具温度。
一种破岩滚刀盾构机刀盘

[实用新型]一种破岩滚刀、盾构机刀盘及盾构机-CN201720596592.7有效
发明人：刘飞香;程永亮;彭正阳;唐崇茂;祝爽;梅勇兵 -专利权人：中国铁建重工集团有限公司
申请日： 2017-05-25 - 公布日： 2018-02-06 - 主分类号： E21D9/11 文献下载
摘要：本实用新型属于硬岩钻掘施工技术领域，具体涉及一种破岩滚刀、盾构机刀盘及盾构机。破岩滚刀包括滚刀座和滚刀刀圈，还包括用于切削硬岩的水射流破岩装置。水射流破岩装置布置在滚刀座上，水射流破岩装置的喷射方向与滚刀刀圈呈夹角布置。盾构机刀盘包括上文所述的破岩滚刀。盾构机包括上述所述的盾构机刀盘。本实用新型利用利用水射流提高滚刀挤压岩体所产生裂纹的扩展速度和长度，并及时将破碎的碎屑和石粉冲刷走，从而提高破岩速度和体积，减少空气中粉尘含量，降低刀具温度。
一种破岩滚刀盾构机刀盘

[发明专利]一种空化射流辅助破岩的TBM刀盘及破岩方法-CN201911198710.9在审
发明人：李建斌;夏毅敏;贺飞;齐志冲 -专利权人：中铁工程装备集团有限公司
申请日： 2019-11-29 - 公布日： 2020-03-27 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种空化射流辅助破岩的TBM刀盘及破岩方法，以提高TBM刀盘破岩效率。本发明包括刀盘本体，刀盘本体上设有中心滚刀和正滚刀，还包括空化射流机构，空化射流机构的空化射流喷头设置在刀盘本体上且与中心滚刀和正滚刀相对应。所述空化射流机构包括空化射流喷头和空化装置，空化射流喷头垂直设置在刀盘本体的前面板上，且空化射流喷头通过高压水管道与空化装置相连接。本发明在常规刀盘上增加了用于辅助切削硬岩的空化射流破岩装置；通过对空化射流喷头与滚刀的配合，利用空化射流对极硬岩有较强的破坏性，能削弱岩石的各项性能，对岩石进行双重破碎，提高刀盘的破岩效率。
一种射流辅助 tbm 方法

[发明专利]一种磨料射流辅助机械破岩系统及方法-CN202011069014.0有效
发明人：刘飞香;程永亮;刘在政;曹龙飞;申智方;谢铮;徐震;祝爽;陈望;颜科 -专利权人：中国铁建重工集团股份有限公司
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种磨料射流辅助机械破岩系统及方法，磨料射流辅助机械破岩系统包括：磨料射流装置，用于对掌子面围岩喷射磨料射流；围岩感知装置，用于实时获取掌子面的围岩状态参数以及掘进机的掘进参数；压力流量监测装置，用于对管路以及管路接头的压力流量状态进行实时监测；中央处理器，根据围岩感知装置和压力流量监测装置所获取的数据控制磨料射流装置的工作状态。本发明提供的磨料射流辅助机械破岩系统可以实时获取掌子面的围岩状态参数以及掘进机的掘进参数，压力流量监测装置可以对管路以及管路接头的压力流量状态进行实时监测，有利于实现精准破岩的效果，提高破岩的效率，提高磨料射流辅助机械破岩系统的安全性
一种磨料射流辅助机械系统方法

[发明专利]一种用于自进式水射流破岩钻进的带微型刀齿自旋转空化射流钻头-CN202210074230.7在审
发明人：肖宋强;任青阳;葛兆龙;王海洋;程玉刚;张亮;陈斌;孟欣;秦浩鑫 -专利权人：重庆交通大学
申请日： 2022-01-21 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： E21B10/61 文献下载
摘要：发明提供一种用于自进式水射流破岩钻进的带微型刀齿自旋转空化射流钻头。该钻头包括旋转前盖、芯轴、中心体、组合轴承、弹簧、摩擦环、端盖、钻头外壳和钻头体。该射流钻头利用喷嘴射流产生反冲力使旋转前盖带动芯轴、中心体和摩擦环转动，使高压水经过转动的中心体后产生大量空化气泡，随后从前喷嘴射出后形成空化射流，并以圆周轨迹破岩联合形成先导钻孔；随后刀齿进一步切削磨蚀破碎射流破岩残留的岩体，形成连通的有效钻孔；接着后喷嘴产生空化射流对孔壁岩体进一步破碎，扩大钻孔直径。本发明射流钻头能产生空化射流，且利用刀齿辅助破岩，破岩钻进效率高，能形成孔径大、形态圆整的钻孔，且钻头旋转可靠、旋转密封效果好、使用寿命长。
一种用于水射流钻进微型旋转射流钻头

[发明专利]低压磨料空气射流切槽辅助滚刀破硬岩智能系统及方法-CN202310266108.4在审
发明人：魏建平;刘勇;张铁岗;张宏图;朱英;张志博;陈旭;李金华;胡胜勇;李振;位乐 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明公开了低压磨料空气射流切槽辅助滚刀破硬岩智能系统及方法，其包括：低压磨料空气射流混合装置，所述低压磨料空气射流混合装置能够对低压磨料空气射流进行充分混合，并形成稳定可靠的磨料空气射流；磨料射流多级加速装置，所述磨料射流多级加速装置能够加速获得高超声速磨料颗粒。本发明系统可以实时监测滚刀受力，中央处理根据滚刀受力调整射流系统的工作参数从而改变低压磨料空气射流的切槽参数，超前切槽后减小了工作面岩石围压，进一步减小滚刀破硬岩时的受力大小。较好的解决了滚刀破硬岩时磨损严重的问题，并采取了能耗低、安全可靠的低压磨料空气射流系统，实现了智能辅助破岩，破岩效率有较大提高。
低压磨料空气射流辅助滚刀破硬岩智能系统方法

[发明专利]一种基于高压混合介质的射流破岩模拟实验装置及方法-CN202110509963.4在审
发明人：吴春洪;万小勇;张杰;张梦华;杜春朝;马国锐;邹宁;陶杉;陈浩;谷海霞;许克亮;潘丽娟 -专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司西北油田分公司
申请日： 2021-05-11 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： E21B7/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于高压混合介质的射流破岩模拟实验装置及方法，所述装置包括用于对磨料及液态介质进行混合处理和加压处理，形成高压混合破岩流体的射流发生系统、用于夹持岩样及调控岩样相对于射流发生系统位置的岩样调控系统、用于将射流破岩能量隔离控制在安全空间的破岩防护装置、以及用于对作用于岩样后的磨料和液态介质进行回收循环处理的物料循环系统。采用上述装置，能够基于磨料和液体介质的混合高压射流实现破岩实验，克服了现有技术中实验泵压不足和试验结果失真的问题，能够适用于多种岩样，且设置有防护装置，避免了破岩冲击能量对人员和设备的影响，安全性更高，
一种基于高压混合介质射流模拟实验装置方法

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