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龙图腾网恭喜中国平煤神马控股集团有限公司;重庆大学;平顶山天安煤业股份有限公司申请的专利一种旋转钻头成孔钻进参数测定装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116929737B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310724972.4，技术领域涉及：G01M13/00；该发明授权一种旋转钻头成孔钻进参数测定装置是由张建国;周哲;代志旭;王英伟;刘湘杰;朱同功;李喜员;汤积仁;袁涛设计研发完成，并于2023-06-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种旋转钻头成孔钻进参数测定装置在说明书摘要公布了：一种旋转钻头成孔钻进参数测定装置，包括控制器、外壳、钻头连接装置、可移动冲击平台、测距仪、表面压力分布传感器和液压移动杆。钻头连接头前面连接旋转钻头，后端连接高压水软管；可移动冲击平台前端面安装有表面压力分布传感器，上部安装有测距仪，后部连接液压移动杆。本装置可通过监测压力传感器接收的旋转钻头的射流冲击压力，对压力和靶距的进行调整，进行成孔钻进测试，得到旋转钻头射流能够成孔钻进的有效靶距和压力参数，还可以测量旋转钻头的转速，可显著提高旋转钻头成孔钻进能力测试的效率，对钻头结构的设计以及工程实际应用具有指导作用。

本发明授权一种旋转钻头成孔钻进参数测定装置在权利要求书中公布了：1.一种旋转钻头成孔钻进参数测定装置，其特征在于：包括控制器、外壳（1）和安装在外壳（1）内的钻头连接装置（8）、可移动冲击平台（4）、测距仪（3）和液压移动杆（5）；所述钻头连接装置（8）一端用于安装待测旋转钻头（7），另一端连接外部的高压水软管（9），将高压水能送入待测旋转钻头（7）；所述可移动冲击平台（4）位于正对待测旋转钻头（7）轴线位置，并安装在所述液压移动杆（5）上，由液压移动杆（5）带动以调节与待测旋转钻头（7）之间的距离；在可移动冲击平台（4）端面正对待测旋转钻头（7）位置安装有表面压力传感器（2），所述表面压力传感器（2）接收压力信号的面积大于待测旋转钻头（7）在最大靶距处所有射流束冲击覆盖的面积；所述测距仪（3）安装在可测量待测旋转钻头（7）的喷嘴出口和可移动冲击平台（4）之间相对距离的任意位置，测量并显示靶距；所述控制器控制送入待测旋转钻头（7）的高压水的压力大小，接收表面压力传感器（2）的信号并进行计算，并向液压移动杆（5）输出控制信号；采用所述装置对待测旋转钻头成孔钻进参数进行测定，包括：先调节可移动冲击平台（4）与待测旋转钻头之间的距离至合适位置，使用测距仪（3）测量表面压力传感器（2）所在平面与待测旋转钻头（7）前端面之间的垂直距离，记为初始靶距L0，开启高压系统，并记录泵压为P1；然后通过表面压力传感器（2）动态监测待测旋转钻头（7）射流至可移动冲击平台（4）的压力分布，并输入岩样破碎的阈值压力P0，使得压力分布图像只显示大于P0的压力值；此时压力分布图像中最外围轮廓内的最大内切圆的面积记为Smax，最大内切圆以内压力显示的面积和记为ΣS，最大内切圆的直径记为D，钻头的直径记为DZ；调整靶距和射流压力，判断是否满足设定条件来确定旋转钻头成孔钻进的射流压力和成孔靶距参数，所述设定条件是：①D≥DZ，即最外围轮廓内的最大内切圆直径大于等于钻头的直径，表明钻头可以进入钻孔中；②Smax=ΣS，即面积S连续，表明最外围轮廓内没有压力空白区，不会形成破岩盲区；所述调整靶距和射流压力，具体包括：情况1：初始条件为靶距L0，表面压力传感器监测到的射流压力P1（P1≥P0），若初始参数满足条件D≥DZ和Smax=ΣS，则确定此时所述钻头的成孔钻进参数为：射流压力P1和靶距L0;情况2：初始条件为靶距L0，表面压力传感器监测到的射流压力P1（P1≥P0）,若初始参数满足条件D≥DZ但不满足条件Smax=ΣS，则进行以下操作：（1）初始调距：在L0基础上增大靶距，保持此时射流压力P1不变，判断调距过程中是否满足条件：若调距过程中满足条件D≥DZ和Smax=ΣS，则记此时的靶距为L1（L1L0），确定该钻头的成孔钻进参数为：射流压力P1和靶距L1；若调距至某处L1后开始出现不满足条件D≥DZ和条件Smax=ΣS，说明增加靶距至L1之后的射流能量耗散严重，最边缘射流束无法破碎岩石，导致同时不满足这两个条件，无法成孔钻进，则进行以下操作：（2）调压：在P1基础上增大射流压力，保持上一步的靶距L1不变，判断增压过程中是否满足条件；若增压过程中满足条件D≥DZ和Smax=ΣS，则记此时监测到的射流压力为P2（P1P2P额），确定该钻头的成孔钻进参数为：射流压力P2和靶距L1；若一直增压直至额定泵压P额（额定泵压P额≥P2）的过程中满足条件D≥DZ但依旧不满足条件Smax=ΣS，则进行以下操作：（3）二次调距：在L1基础上增大靶距，保持此时射流压力为P额，判断二次调距过程中是否满足条件；若二次调距过程中满足条件D≥DZ和Smax=ΣS，则记此时的靶距为L2（L2L1），此时可确定该钻头的成孔钻进参数为：射流压力P额和靶距L2；若二次调距至某处Ln后开始出现不满足条件D≥DZ和条件Smax=ΣS，说明即便增压至额定泵压，喷嘴射流束之间距离过大存在间隔，使得表面压力传感器表面存在空白压力区域始终无法满足条件Smax=ΣS，因此不管如何调距都无法同时满足两个条件，此时则需调整钻头喷嘴的间隔或者喷嘴的角度；情况3：若初始参数满足条件Smax=ΣS但不满足条件D≥DZ，则进行以下操作：（1）初始调距：增大靶距，初始条件为靶距L0，表面压力传感器监测到的射流压力P1（P1≥P0）判断调距过程中是否满足条件；若调距过程中满足条件D≥DZ和Smax=ΣS，则记此时的靶距为L1（L1L0），此时可确定该钻头的成孔钻进参数为：射流压力P1和靶距L1；若调距至某处L1后开始出现不满足条件Smax=ΣS和条件D≥DZ，说明增加靶距至L1之后的射流能量耗散严重，射流束边缘无法破碎岩石，导致同时不满足这两个条件，无法成孔钻进，则进行以下操作：（2）调压：在P1基础上增大射流压力，保持上一步的靶距L1不变，判断增压过程中是否满足条件；若增压过程中满足条件D≥DZ和Smax=ΣS，则记此时表面压力传感器监测到的射流打击力为P2（P1P2P额），此时可确定该钻头的成孔钻进参数：射流压力P2和靶距L1；若一直增压直至额定泵压P额的过程中满足条件Smax=ΣS但依旧不满足条件D≥DZ，则进行以下操作：（3）二次调距：继续增大靶距，保持此时射流压力为P额，判断二次调距过程中是否满足条件；若二次调距过程中满足条件D≥DZ和Smax=ΣS，则记此时的靶距为L2（L2L1），此时可确定该钻头的成孔钻进参数：射流压力P额和靶距L2；若二次调距至某处Ln后开始出现不满足条件D≥DZ和条件Smax=ΣS，则说明即便增压至额定泵压，喷嘴射流束之间过于密集，使得最边缘的射流束能够破碎岩石的范围始终无法满足条件D≥DZ，因此不管如何调距都无法满足两个条件，此时则需调整钻头喷嘴的间隔或者喷嘴的角度需调整钻头结构。

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