Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых

 

Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых. Став напорных водопоДводящих и пульповыдачных труб с пульповыдачным агрегатом имеет гидромониторные насадки и механизм управления ими в виде шарнирно соединенных со ставом и между собой звеньев, образующих ромбовидный каркас. Одно из шарнирных соединений выполнено в виде манжеты, установленной с возможностью вращения и осевого перемещения относительно става. Напорная вода подается по полым звеньям к насадкам, установленным с наружной стороны всех звеньев. Изменение геометрии каркаса обеспечивается перемещением манжеты. 5 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИМ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 45/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЦИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРС)(ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! ° (21) 4779839/03 (22) 08,01.90 (46) 23.11.92. Бюл. N 43 (71) Институт горного дела Дальневосточного научного центра АН СССР (72) Г.Т.Зимин (56) 1. Аренс В.Ж. и др. Скважинная гидродббыча твердых полезных ископаемых. — M.:

Недра, 1980, с.19-20.

2. Авторское свидетельство СССР

М 825966, кл. Е 21 С 45/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ

ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕMblX

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых, создании искуственных полостей в подземных формациях, сооружении водозаборов и утилизации отходов различных производств.

Известны решения К. Бринтона (США) подачи, воды в насадки по гибкому шлангу (1, рис. 1.6, с, 191, Д. Пью(США) по снабжению нижнего конца вертикального става трубы гибким шлангом с укрепленными на нем стальными шинами (1, рис. 1.7, с.19), Ф.

Дональсона (США), предложившего конструкцию скважинного гидромонитора, который может перемещаться по забою (1, с. 19).

Недостатком этих решений является неуправляемость гибкого шланга и невозможность образования камеры заданной формы.

Известно изобретение по авт.св. СССР

М 488012, кл. Е 21 С 45/00, в котором для Ы 1776797А1 (57) Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых. Став напорных водопо4водящих и пульповыдачных труб с пульповыдачным агрегатом имеет гидромониторные насадки и механизм управления ими в виде шарнирно соединенных со ставом и между собой звеньев, образующих ромбовидный каркас. Одно из шарнирных соединений выполнено в виде манжеты, установленной с возможностью вращения и осевого перемещения относительно става.

Напорная вода подается по полым звеньям к насадкам, установленным с наружной стороны всех звеньев. Изменение геометрии каркаса обеспечивается перемещением манжеты. 5 ил.. обеспечения направленного действия струи воды на забой рекомендуется гибкий шланг в нижнем конце гидромонитора заключать в планочнуЮ цепь, а возврат шланга в исход- ное вертикальное положение производится под воздействием пластины — пружины.

Недостатком этого способа является заклинивание шланга в планочной цепи в результате забивки ее породой, Известно устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых (21, включающее став напорных водоподводящих и пульповыдачных труб, оборудованный пульповыдачным агрегатом, гидромониторную насадку и механизм управления указанной насадкой. Последний выполнен в виде шарнирно соединенных со стевом и между собой звеньев, образующих каркас с возможностью изменения геометрии. Гидромониторная насадка установлена на концевых участках указанных звеньев, "3

1776797

10

Недостатком этого устройства, принятого за прототип, является то, что размыв осуществляется щелью на части мощности пласта, а вышележащая часть пласта остается угрожающей обрушением, которое может повлечь аварию. Регулирование положением размывающей насадки ограничивается только положением от вертикально вниз до положения горизонтально.

Ненадежным элементом служит тракт подачи напорной воды к насадке по гибкому шлангу. Устройством не обеспечивается вращение каркаса гидромонитора вокруг водоподающего и пульпоподъемного ставов и зачистка дна камеры по окончанию размыва пласта на полную мощность от выпавших зерен компонентов повышенной плотности.

Цель изобретения — повышение эффективности устройства в работе за счет повышения надежности и обеспечение снижения потерь полезного ископаемого.

Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых включает став напорных водоподводящих 1 и пульповыдэчных 2 труб, оборудованный пульповыдачным агрегатом 3. сообщенные с водоподводящими трубами 1 гидромониторные насадки 5, 6 и механизм управления насадками в виде шарнирно-соединенных со ставом и между собой звеньев 4, образующих каркас с возможностью изменения геометрии от сжато-вертикальной до горизонтальной с радиусом,близким к длине укаэанных звеньев 4, отличающееся от прототипа тем, что каркас выполнен в форме ромба, одно из шарнирных соединений звеньев 4 со ставом 1 выполнено в виде охватывающей став манжеты 9, установленной с возможностью вращения и осевого перемещения относительно става, а звенья каркаса выполнены полыми, при этом насадки установлены с наружной стороны всех звеньев с расположением их осей под острым углом к осям соответствующих звеньев и сообщены с водоподводящими трубами через полости звеньев, На фиг. 1 показан общий вид устройства (положение 1 — в сжато-вертикальном состоянии, а положение И вЂ” в горизонтальном состоянии); на фиг, 2 — положение вращающих насадок; на фиг. 3- соединение звеньев; нафиг,4и5— шарнирное соединение звеньев каркаса между собой и с корпусом кольцевого водосъемника (вид сбоку и сверху соответственно).

Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых содержит став напорных водоподводящих 1 и пульповыдачных 2 труб, пульповыдачной агрегат 3, полые звенья 4, гидромониторные насадки 5 и 6, шарнирные соединения 7 и 8, манжету 9, выемочную камеру 10, пружины

11, пакер 12, тросовую тягу 13, скважину 14, кольцевой водосъемник 15.

Устройство работает следующим образом.

В скважину 14, пробуренную с поверхности, опускается став напорных водоподводящих 1 и пульповыдачных 2 труб, оборудованный пульповыдачным агрегатом

3, который размещается в перебуре скважины ниже границы пласта с полезным компонентом. Полые звенья 4 каркаса, соединенные между собой шарнирами 7 и 8, с манжетами 9 и кольцевым шарнирным водосъемником 15 в результате ослабления тросовой тяги 13 и нарастания усилия пружины 11 расходятся в стороны от скважины, Напорными струями иэ насадок 5 и 6 вращающегося каркаса производится размыв полости выемочной камеры 10, Вращение каркаса обеспечивается реакцией струй из размывающих насадок. Возврат каркаса в сжато-вертикальное положение осуществляется созданием усилия тросовой тяги 13.

Очистка плотика днища камеры от выпавших частиц происходит попеременным подъемом и опусканием каркаса устройства с одновременным вращением его вокруг става труб.

Таким образом устройство для скважинной гидродобычи позволяет образовывать подземные полости требуемой конфигурации, изменяя соотношение длин звеньев; обеспечивать вращение каркаса вокруг става водоподводящих и пульповыдачных труб, вместо вращения става вокруг оси; размывать пласт на полную мощность из одного положения устройства по оси скважины; осуществлять зачистку подошвы пласта после окончания размыва его на полную мощность от выпавших зерен высокой плотности. Надежность устройства в работе обеспечивается размывом пласта сразу на полную мощность, беэ образования зависей у кровли, и размещением водоподающего тракта внутри полых звеньев.

Формула изобретения

Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее став напорных водоподводящих и пульповыдачных труб, оборудованный пульповыдачным агрегатом, сообщенные с водоподводящими трубами гидромониторные насадки и механизм управления насадками s виде шарнирно соединенных со ставом и между собой звеньев, образующих каркас с возможностью изменения геометрии от сжато1776797

Фиг. I вертикальной до горизонтальной с радиусом, близким к длине указанных звеньев, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения снижения потерь полезного ископаемого, каркас выполнен в форме ромба, одно из шарнирных соединений звеньев со ставом выполнено в виде охватывающей став манжеты, установленной с возможностью вращения и осевого перемещения относительно става, а звенья каркаса выполнены полыми, при этом насадки установлены с наружной стороны

5 всех звеньев с расположением их осей под острым углом к осям соответствующих звеньев. и сообщены с водоподводящими трубами через полости звеньев.

1776797

J,,- -угол отклонения насадки

1776797

Фиг. 5

Составитель Г.Зимин

Техред М.Моргентал Корректор П,Гереши

Редактор M.Êóçíåöîâà

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4106 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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