Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (!1) А (я) E 21 С 45/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ .1:»,. (21) 3621497/22-03 (22) 15 ° 07.83 (46) 07.04.85, Бюл. Ф 13 (72) В.Ж. Аренс, Д.Н. Шпак, В.N. Чичирик, Ю.В. Бевза н Ю.С. Дубиковский (21) Яворовское производственное обьединение "Сера" (53) 622.235.5 (088.8) (563 1. Аренс В.Ж. и др, Скважинная гидродобыча твердых полезных исконаемых. И., "Недра", 1980, с. 18-20

2. Патент США В 3070461, кл. 299-17, опублик. 1960 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ

ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕИЫХ, содержащее размещенные в скважине воздухопровод, пулъповьщачнув трубу, агентоподающую. колонну, гибкий гидромониторный ствол с породоразрушающнмн зубьями и насадкой, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью ковьипения эффективности добычи за счет направленного совместного истирающего.и гидравлического воздействий, гидромонитор1. ный ствол смонтирован на планочнороликовой цепи, закрепленной на агентоподающей колонне и навитой в горизонтальной плоскости на внеанюю поверхность пульповыдачной трубы в направлении, противоположном направлению вращения трубы, причем агентоподающая колонна и пулыуовыдачная труба смонтированы в сквавиив по схеме рядом.

1149017

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подготовке скважин при выщелачивании, для образования подземных полостей и котловых расширений скважин, для скважинкой гидродобычи полезных ископаемых.

Известно устройство, содержащее размещенные в скважине воздуховод, пульповыдачную трубу, агентоподающую колонну, смонтированные с возможностью совместного вращения и продольного смещения, и рабочий орган, выполненный в виде полого гибкого гидромониторного ствола с насадкой %13.

Недостатком устройства являются повышенные энергозатраты при добыче трудноразмываемых пород из-за низкой эффективности гидравлического разрушения этих пород.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для скважанной гидродобычи полезных ископаемых, содержащее размещенные в скважине воздухопровод, пульповыдачную трубу, агентоподающую колонну, гибкий гидромониторный ствол с породоразрушающими зубьями и насадкой (2).

Недостатком известного устройства является его низкая эффективность из-за неуправляемого воздействия на разрушаемые породы, Цель изобретения - повышение эффективности добычи за счет направленного совместного истирающего и гидравлического воздействий.

3S

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, содержащем размещенные в скважине воздухопровод, пульповыдачную трубу, 45 агентоподающую колонну, гибкий гидромониторный ствол с породораэрушающими зубьями и насадкой, гидромониторный ствол смонтирован на планочно-роликовой цепи, закрепленной на 50 агентоподающей колонне и навитой в горизонтальной плоскости на внешнюю поверхность пульповыдачной трубы в направлении, противоположном направлению вращения трубы, причем агента- Ы падающая колонна и пульповыдачная труба смонтированы в скважине по схеме рядом, На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2— конструкция рабочего органа; на фиг. 3-4 — этапы формирования выработки.

Устройство содержит размещенные в скважине 1 воздухопровод 2, пульповыдачную трубу 3, агентоподающую колонну 4, механизм 5 поворота, камеру 6 ввода сжатого воздуха каме.ру 7 ввода рабочего агента, сливной патрубок 8, рабочий орган 9, породоразрушающие зубья 10, полый гидромониторный ствол 11, насадку 12, планочка-роликовую цепь 13 и гидроцилиндр 14.

Устройство работает следующим образом.

Продуктивный пласт вскрывают скважиной 1 с перебуром .пласта и креплением ствола в интервале покрывающих пород обсадными трубами.

В скважине монтируют трубы 2-4 вместе с рабочим органом 9, затем монтируют поворотный механизм 5, камеры 6 и 7 подвода сжатого воздуха рабочего агента и сливной патрубок 8, Все устройство подвешивают на крюке буровой установки.

После монтажа устройства в сква.жине подают рабочий агент по трубам

4, который по полому гидромониторному стволу 11 через насадку 12 струей воздействует на забой, Под действием реактивной силы. струи рабочий орган

9 прижимается к породам стенки скважины зубьями 10, смонтированными на. рабочем органе. Затем с помощью поворотного механизма приводят во вращение трубы 2-4,н при этом зубья

10 воздействуют на забой истирающими нагрузками. Замедление вращения труб вызывает изгиб рабочего органа вовнутрь выработанного пространства, а последующее увеличение скорости вращения приводит к резкому выпрямлению рабочего органа и ударному воздействию некоторой части зубьев 10 íà породы забоя, Поэтому зубья 10 одновременно воздействуют истирающими и ударными нагрузками на адик и тот же забой. Благодаря повороту устройства происходит по-очередное воздействие на забой струей рабочего агента и затем механическими нагрузками. При каждом обороте цикл воздействия повторяется.

1149017

° с а °

Фее. f

При гидравлическом и механическом воздействиях порода разрушается и в виде образовавшейся гидросмеси откачивается на поверхность по трубам 3. Для этого одновременно с подачей рабочего агента в скважину по трубам 2 подают сжатый.воздух на эрлифтирование гидросмеси.

Планочно-роликовая цепь 13 закреплена на агентоподающей колонне— это обеспечивает смещение рабочего органа по мощности пласта при работе гидроцилиндра 14. При этом камера

7 жестко соединена с трубой 4 и подвижно взаимодействует с трубами 3.

Кроме того, необходимо, чтобы камера 6 была жестко соединена с трубами 2 и 3, а труба 4 должна, быть пропущена через камеру с помощью сальников подвижно.

Навивка рабочего органа на подъемную трубу обеспечивает применение рабочего органа значительной длины для .увеличения радиуса действия, формирование забоя на одном горизонте кольцевой формы, безаварийный спуск инструмента в скважину, а также использование реактивной силы струи для прижатия рабочего органа к забою. Выполнение навивки

5 в направлении, противоположном направлению вращения трубы, обеспечивает поочередное гидравлическое и механическое воздействие на забой, непрерывное направление струи под

10 углом к груди забоя, отличным от прямого, а также введение механического воздействия на забой ударными и истирающими нагрузками одновременно. Монтаж труб по схе15 ме рядом обеспечивает невозможность навивки рабочего органа на пульпоподъемную трубу 4 смещение рабочего органа по мощности пласта без измерения положения всаса

20 пульпоподъемной трубы.

Применение предложенного устройства в условиях трудноразмываемых пород повысит эффективность paspyшения этих пород за счет одновре25 менного гидравлического и механического воздействий на них.

1149017

Составитель Н. Руденко

Техред М.Надь Корректор Н.Король

Редактор О. Юрковецкая

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35; Раушская наб. ° д. 4/5

Заказ 1844/23

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4