Устройство для герметизации дегазационной скважины при бурении

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ рами

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3418232/22-03 (22) 07.01.82 (46) 15.01.86. Бюл. № 2 (71) Государственный макеевский орде— на Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) Ю.В.Деев, В.А.Маркин, В.С.Рудавин, О.И.Касимов и Ф.К.Бондаренко (53) 622.807.4(088.8) (56) Руководство по дегазации угольных шахт. М.: Недра, 1975, с .136.

Авторское свидетельство СССР № 761717, кл. F, 21 F 7/00, 1978. (54 ) (57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ДЕГАЗАЦИОННОЙ СКВАЖИНЫ ПРИ БУРЕНИИ, включающее корпус, выполненный в виде тройника, состоящего из центральной трубы с отводом для шлама и газа, разъемный уплотнитель с отверстием для буровой штанги, выпол„„Я0„„1204715 ненный в виде двух секторов, прижимающий их друг к другу по поверхности разъема упругий элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения безопасности работ по бурению дегазапионных скважин за счет уменьшения подсоса воздуха в дегазационный трубопровод, упругий элемент выполнен в виде упругодеформирующегося в осевом направлении патрубка, один конец которого герметично соединен с концом центральной трубы, при этом длина патрубка между уплотнителем и торцом центральной трубы определяется из математическо- с

Ю го выражения где à — длина патрубка, м; — радиус, центральной трубы, м.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что упругий элемент выполнен с кольцевыми гоф12047

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для уплотнения буровой штан° ги в обсадной трубе скважины в процессе бурения. 5

Бурение скважин в угольных шахтах сопровождается выделением в горные выработки метана, что может привести к их загазированию, и при наличии источника воспламенения, к взры- 10 ву. Допускается бурение дегазационных скважин в зону, разгруженную от горного давления, через сальник-герметизатор с отводом в газопровод метана, выделяющегося из скважины, Целью изобретения является повышение безопасности работ по бурению дегаэационных скважин эа счет уменьшения подсоса воздуха в дегазационный трубопровод. 20

Цель достигается тем, что в устройстве для герметизации дегазационной скважины при бурении, включающем корпус, выполненный в виде тройника, состоящего из центральной 25 трубы с отводом для шлама и газа, разъемный уплотнитель с отверстием для буровой штанги, выполненный в вице двух секторов, и прижимающий их друг к другу по поверхности разъема упругий элемент, последний выполнен в виде упругодеформирующегося в осевом направлении патрубка, один конец которого герметично соединен с концом центральной трубы, при этом длина патрубка между уплотнителем и торцом центральной трубы определяется из математического выражения. где Š— длина патрубка, м;

К вЂ” радиус центральной трубы, м.

Кроме того, цель достигается за счет того, что упругий элемент выполнен с кольцевыми гофрами.

На фиг.l изображено устройство для герметизации дегазационной скважины при бурении, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l.

Устройство содержит корпус, выполненный в виде тройника и состоящий из центральной трубы 1 и отвода

2 для шлама н газа. Центральная труба 1 корпуса устройства имеет уплотнитель 3 с отверстием для буровой штанги, выполненный в виде двух разьемных секторов нх текстолита — материала, устойчивого к истиранию.

Один из секторов (4 ) выполнен с пазом в месте соединения секторов между собой, а другой (5 ) снабжен соответствующим пазу выступом. По внешнему периметру секторов выполнена канавка 6 для введения в нее кольцевого выступа 7, имеющегося на внутренней поверхности одного из концов выполненного в виде патрубка упругого элемента 8.

Упругий элемент 8 выполнен из резины и имеет кольцевые гофры, что улучшает его свойства упруго деформироваться в осевом направлении.

Упругий элемент 8 прижимает секторы уплотнителя 3 по поверхности разъема друг к другу и герметично соединен с помощью хомута 9 с центральной трубой l корпуса устройства.

Длина упругого элемента 8 (в выпрямленном положении) равна внутреннему диаметру центральной трубы 1 корпуса.

Устройство для герметизации дегазационных скважин при бурении работает следующим образом.

Корпус устройства крепят на обсадной трубе скважины. Секторы уплотнителя 3 извлекают из упругого элемента 8 и через центральную трубу 1 в забой скважины вводят штангу 10 с буровой коронкой. Затем секторы уплотнителя 3 надевают на штангу 10, соединяют между собой и вводят в упругий элемент 8 до совмещения кольцевого выступа 7 упругого элемента и кольцевой канавки 6 уплотнителя 3.

Отвод 2 устройства через шламоводоотделитель соединяют с дегазационной системой, куда направляют выделяющийся при бурении скважины метан °

Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в следующем:уменьшаются подсосы воздуха и увеличивается концентрация метана в дегаэационной системе. Так, при разрежении в устье скважины, например

1,00 кПа, подсосы воздуха через предлагаемое устройство не превышают

30 л/мин, а через устройство по авт. св. У 761717 — 240 л/мин. Это исключает разбавление выделяющегося в скважины метана до.вэрывоопасной концентрации и позволяет увеличить количество отсасываемого из шахты метана. Учитывая, что в среднем на шахте

1204715 4 нес 864 м /сут. на одной шахте, За счет этого возрастает возможная по газовому фактору добыча угля. одновременно бурят не менее трехскважин, количество дополнительно извлеченного метана составляет не меЗаказ 8499/29 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель И.Федяева

Редактор Т.Парфенова Техред A.яойко Корректор Л.Пилипенко