Скважинный гидромонитор

 

СКВАЖИННЫЙ ГИДРОМОНИТОР , включающий жесткий вертикальный став, шарнирно соединенный со стволом, выполненным из отдельных секций труб, насадку, трос отклонения ствола и ограничители поворота секций труб относительно продольной оси более 90 и более 180°, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гидродобычи путем увеличения длины образуемых полостей, перпендикулярных оси скважины, секции труб соединены одна с другой посредством шарниров с одной степенью свободы, выполненных с фланцами с пазами, причем шарниры расположены по параллельным осям врашения, ограничители поворота секций относительно продольной оси более 90° установлены на шарнирах,а ограничители поворота секций относительно продольной оси более 180° выполнены в виде подпружиненных стопоров, установленных с возможностью входа в пазы фланцев, при этом гидромонитор снабжен i тросом управления стопорами и тросом разворота секций в прямолинейное положение (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) Е 21 С 45/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3293941/22-03 (22) 22.05.81 (46) 07.12.83. Бюл. № 45 (72) В. П. Петренко, В.Г. Зерницкий, Т. Д. Басишвили, Н. И. Бабичев и В. И. Филанец (53) 622.234.5 (088.8) (56) 1. Аренс В. Ж. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. М., «Недра», 1980, с. 107.

2. Аренс В. Ж. Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых. М., »Недра», 1975, с. 238 (прототип). (54) (57) СКВА)КИННЫЛ ГИДРОМОНИТОР, включающий жесткий вертикальный став, шарнирно соединенный со стволом, выполненным из отдельных секций труб, насадку, трос отклонения ствола и ограниÄÄSUÄÄ 1059185 A чители поворота секций труб относительно продольной.оси более 90 и более 180, отлачаюи(ийся тем, что, с целью повышения эффективности гидродобычи путем увеличения длины образуемых полостей, перпендикулярных оси скважины, секции труб соединены одна с другой посредством шарниров с одной степенью свободы, выполненных с фланцами с пазами, причем шарниры расположены по параллельным осям вращения, ограничители поворота секций относительно продольной оси более 90 установлены на шарнирах, а ограничители поворота секций относительно продольной оси более 180 выполнены в виде подпружиненных стопоров, установленных с возможностью входа в пазы фланцев, при этом гидромонитор снабжен тросом управления стопорами и тросом разворота секций в прямолинейное положение ,1

1059185

Изобретение относится к горному делу, в частности для скважинной гидродобычи полезных ископаемых.

Известен скважинный гидромонитор с телескопическим ставом, который состоит из вертикального става труб, нижнего поворотного колена, поворотного механизма, тросов управления с лебедкой, телескопического ствола, выполненного из нескольких звеньев и насадки (1).

Наиболее близким к предлагаемому является скважинный гидромонитор, включающий жесткий вертикальный став, шарнирно соединенный со стволом, выполненным из отдельных секций труб, насадку, трос отклонения ствола в горизонтальное положение и ограничители поворота секций относительно продольной оси более 90 и более

180 (2), Недостатками известных устройств являются: ограниченная длина раздви кки телескопа; большие потери давления в телескопическом стволе из-за малого сечения головного звена; дополнительные потери расхода воды на соединениях звеньев телескопического ствола для исключения их заиливания; кроме того, телескопический ствол ненадежен в работе, так как при деформации одного из звеньев от обрушения пород или при зацеплении конца ствола при работе за крепкие включения пород не удается с помощью каната сдвинуть звенья телескопического ствола и извлечь его из скважины.

Целью изобретения является повышение эффективности гидродобычи путем увеличения длины образуемых полостей, перпендикулярных оси скважины.

Поставленная цель достигается тем; что в скважинном гидромониторе, включающем жесткий вертикальный став, шарнирно соединенный со стволом, выполненным из отдельных секций труб, насадку, трос отклонения ствола и ограничители поворота секций труб относительно продольной оси более 90 и более 180, секции труб соединены одна с другой посредством шарниров с одной степенью свободы, выполненных с фланцами с пазами, причем шарниры расположены по параллельным осям вращения, ограничители поворота секций относительно продольной оси более 90 установлены на шарнирах, а ограничители поворота секций относительно продольной оси более 180 выполнены в виде подпружиненных стопоров, установленных с возможностью входа в пазы фланцев, при этом гидромонитор снабжен тросом управления стопорами и тросом разворота секций в прямолинейное положение.

На фиг. 1 изображен скважинный гидромонитор, общий вид; на фиг. 2 — секции гибкого става в прямолинейном положении; на фиг. 3 — шарнир; на фиг. 4 — секции гибкого става при развороте на фиг. 5— схема образования вертикальной воронки; на фиг. 6 — — схема образования конической камеры; на фиг. 7 — схема разворота первой секции; на фиг. 8 — схема стопорения первой и второй секций; на фиг. 9 — схема разворота первой и второй секции.

Скважинный гидромонитор состоит из жесткого вертикального става 1 и гибкой нижней части ствола, выполненной из отдельных секций 2, соединенных друт с друтом

10 с помощью шарниров 3. Шарниры вращаются относительно горизонтальных осей 4, взаимно параллельных друг другу. На шарнирах 3 установлены ограничители 5 от разворота смежных секций на угол более 90 в изогнутом положении и ограничители 6, препятствук>щие развороту секций 2 от прямолинейного направления на угол более

180 . На фланцах шарниров 3 имеются вырезы 7, в которые входят стопоры 8, подпружиненные пружинами 9. Шарниры могут

20 стопориться только при прямолинейном положении секции и не стопорятся при развороте секции на 90 . На головной секции 10 установлена насадка 11. По ставу протянуты тросы 12 — 14 управления.

Скважинный гидромонитор работает следующим образом.

В момент опускания в скважину става шарниры 3 зафиксированы стопорами 8 и секции 2 занимают прямолинейное положение. После опускания става в скважину

3р производят размыв и образование вертикальной воронки 15 в пласте полезного ископаемого 16 (фиг. 5) . Далее натяжениями троса 13 управления расстопаривают стопоры 8 и тросом 12 управления постепенно отклоняется от вертикали головная секция

35 10 с одновременным опусканием става,при этом осуществляется вращение става вокруг вертикальной оси, в результате чего образуется коническая камера 17 (фиг. 6) . К этому моменту головная секция 10 откло40 няется На 90 po KoHTaKTHpoaaHHsr c огpaничителями 5 и с помощью вращения става вокруг вертикальной оси и подъема вверх образовывают цилиндрическую камеру 18 (фиг. 7). Опускают став вниз до выхода из скважины середины третьей секции

45 (фиг. 8). С помощью натяжения троса 13 управления расстопариваются шарниры 3 секций 2, ослабляют трос 12 управления и натягивается трос 14 управления. В результате этого головная и вторая секции занимают прямолинейное положение, при

50 этом дальнейшее отклонение этих секций от прямолинейного положения ограничивается ограничителями 6. Опускается трос 13 управления и шарнир 3 между головной и второй секциями стопорится. С помощью натяжения троса 12 управления головную и вторую секции разворачивают от вертикальной оси на 90 и удерживают в этом положении (фиг. 9) .

1059185

Производится дальнейшая разработка с увеличением радиуса цилиндрической камеры аналогично описанному способом.

После образования этой камеры ствол опускается до середины четвертой секции, аналогичным образом с помощью троса 13 управления расстопариваются шарниры 3 секций, одновременно натягивается трос 14 управления, в результате чего головная, вторая и третья секции занимают прямолинейное положение. Натяжением троса 12 управления эти секции разворачиваются на 90 от вертикали и производится разработка цилиндрической камеры радиусом из трех секций и т, д, до раздвижения всех секций.

Для извлечения става из скважины с помощью натяжения троса 13 управления расстопариваются шарниры 3 секции и ствол вытягивается.

Скважинный гидромонитор также позволяет образовывать из скважины полости в радиальных направлениях. перпендику- 20 лярные оси скважины. Технология работ в этом случае аналогична описанному, однако при этом исключаются операции по вращению става вокруг оси и осуществляют только опускание става и продольное внедрение его в зону разработки полезного ископаемого.

Предложенный скважинный гидромонитор предусмотрено использовать при скважинной гидродобыче полезных ископаемых с образованием увеличенного радиуса выемки полезного ископаемого относительно пробуренной скважины при камерной системе разработки или при сплошной системе разработки с образованием продольных полостей, перпендикулярных оси скважины.

Предлагаемое устройство позволяет сократить продолжительность подготовительного периода, включая бурение скважин, снизить затраты и трудоемкость работ, что позволит увеличить удельную добычу полезного ископаемого при камерной системе разработки, а также применить сплошную систему разработки с наиболее высоким коэффициентом извлечения полезного ископаемого и плавной посадкой кровли.

В результате этого применение скважинного гидромонитора позволит снизить себестоимость выемки полезных ископаемых способом скважинной гидродобычи.

1059185

Редактор С. Патрушева

Заказ 9779/34

Составитель H. Руденко

Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал .ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4