Устройство для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи полезных ископаемых

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ И СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ , включающее смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидрораспределительный механизм гидромонитор, гидроэлеватор и расположенный на забойном конце гидробур, а также пульпоподъемные трубы, расположенные внутри напорного водовода , отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности скважинной гидродобычи за счет упрощения конструкции и повышения надежности переключения с режима бурения на режим добычи, гидробур подпружинен и смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно водовода по шлицам, а гидрораспределительный механизм выполнен в виде подпружиненного клапана-регулятора, установленного на патрубке подачи воды в гидромонитор и соединенного тягой с гидробуром. (Л со ьо IsD OS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„092267 A

3(59 Е 21 В 7 18; E 21 С 4500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPGKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3567206(22-03 (22) 23.03.83 (46) 15.05.84. Бюл. № 18 (72) И. А. Сергиенко, П. А. Фролов, С. И. Блехан, А. Ф. Мосев и С. А. Фролов (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени -.еологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 622.234.4 (088.8) (56) 1. Патент США № 4059166, кл. 175—

232, 1973.

2. Патент США № 4134619, кл. 299 — 17, 1979. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ГИДРОДИ

НАМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ И СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающее смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидрораспределнтельный механизм гидромонитор, гидроэлеватор и расположенный на забойном конце гидробур, а также пульпоподъемные трубы, расположенные внутри напорного водовода, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности скважинной гидродобычи за счет упрощения конструкции и повышения надежности переключения с режима бурения на режим добычи, гидробур подпружинен и смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно водовода по шлицам, а гидрораспределительный механизм выполнен в виде подпружиненного клапана-регулятора, установленного на патрубке подачи воды в гидромонитор и соединенного тягой с гидробуром. З

1092267

Изобретение относится к горному делу, а именно к гидродобыче полезных ископаемых с использованием буровых скважин.

Известно устройство для бурения и гидродобычи полезных ископаемых, представляющее собой вращающийся став, состоящий из двух напорных водоводов и пульповода, в нижней части става размещены гидромонитор, гидроэлеватор, буровое долото и система клапанов для распределения напорной воды (1).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции из-за наличия большого количества клапанов, управление которым производится с поверхности. Это определяет высокую стоимость устройства и низкую надежность его работы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидрораспределительное устройство гидромонитор, гидроэлеватор и расположенный на забойном конце гидробур. Пульпоподъемные трубы расположены внутри напорного водовода (2) .

Недостатки этого устройства заключаются в сложности конструкции и недостаточной надежности переключения с режима бурения на режим добычи.

Целью изобретения является повышение эффективности скважинной гидродобычи за счет упрощения конструкции и повышения надежности переключения с режима бурения на режим добычи.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи полезных ископаемых, вклк>чающем смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидрораспределительное устройство гидромонитор, гидроэлеватор и расположенный на забойном конце гидробур пульпоподъемные трубы, расположенные внутри напорного водовода, гидробур выполнен подпружиненным и смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно водовода, а гидрораспределительное устройство выполнено в виде подпружиненного клапана-регулятора, установленного на патрубке подачи воды в гидромонитор и соединенного тягой с гидробуром.

На фиг. 1 представлена схема работы устройства в процессе бурения; на фиг. 2— узел подвода напорной воды в гидромонитор.

Устройство для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи содержит

З5

50 напорный водовод 1 и расположенный внутри него пульповод 2. В нижней части водоводов расположен гидромонитор 3, гидроэлеватор, включающий камеру смещения 4 и насадку 5, состоящий из корпуса 6, расположенных в нем гидромониторных насадок 7. В нижней части режущие поверхности гидробура оснащены резцами 8. Гидробур связан с водоводом 1 посредством шлицевого соединения 9. К корпусу гидробура соосно с ним прикреплен водоподводящий патрубок 10 с отверстиями на верхнем конце.

Гидробур подпружинен пружиной !1, которая опирается на корпус гидробура и перегородку 12. В перегородке имеется отверстие с сальниковым уплотнением 13, через которое проходит тяга 14, верхний конец которой присоединен к подвижному клапану 15, с помощью которого регулируется подача напорной воды из водовода, через распределитель 16. Клапан-регулятор связан с пружиной 17 с опорной стойкой 18.

Устройство работает следующим образом.

При бурении скважи ны под действием осевой нагрузки, передаваемой на гидробур 6 сверху, происходит перемещение гидробура по шлицам 9 в крайнее верхнее положение. Пружина 11 сжимается и клапан

15 с помощью тяги 14 и сжимающейся пружины 17 перемещается в верхнее положение, перекрывая подачу воды из распределителя 16 в гидромонитор 3. При этом через окна патрубка 1О напорная вода поступает к гидромониторным насадкам 7 гидробура 6 и, вытекая из них, разрушает породу на забое скважины. Резцы 8 при вращении производят дополнительное разрушение породы и калибруют ствол скважины.

В процессе углубки образующийся шлам с помощью насадки 5 гидроэлеватора эжектируется через отверстия в водоводе 1 в камеру смешения 4 и по пульповоду 2 выдается на поверхность.

По достижении проектной глубины скважины напорный став 1 приподнимают. Под действием сил тяжести гидробура 6 и частично давления жидкости пружина 11 растягивается, а гидробур 6 с патрубком 10 перемещается в нижнее положение и через прикрепленную к нему тягу 14 перемещает вниз клапан 15. При этом окна патрубка 10 перекрываются перегородкой 12 и доступ воды к насадке прекращается. На этом процесс бурения заканчивается и начинается процесс размыва пласта полезного ископаемого, так как отверстия распределителя 16 клапана 15 и гидромонитора 3 совпадают. Работающий гидроэлеватор обеспечивает выдачу на поверхность рудной пульпы.

1092267 юг.2

Составитель Н. Руденко

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 3220/21 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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