Скважинное устройство для определения свойства горного массива

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— с присоединением заявки М—

Е 21 С 39/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 301081. Бюллетень Н9 40 (53) У@К 6 г 2. 35

088. 8

Дата опубликования описания 301081 (72) Авторы изобретения

Я.A.Áè÷,:. Б.H ° Яворский, В.Н.МОнахов и A.È .

Всесоюзный научно-исследовательский институ геомеханики и маркшейдерского дела (71) Заявитель

1,54) СКВАЖИННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СВОЙСТВ ГОРНОГО МАССИВА

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено приспособлением для герметизации скважины, состоящим из жестко закрепленного на оси цилиндра, внутри которого расположен подпружиненный плунжер, и уплотнителем с разделительными шайбами.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид, разрез.

Устройство состоит из цилиндра 1, жестко закрепленного на оси 2, имеющей канал 3 для подачи под давлением масла в подплунжерную полость 4 и центральное отверстие 5 для подачи газа в скважину, пружины 6, гайки 7, плунжера 8, создающего осевую нагрузку на уплотнитель 9, выполненный из резиновых колец, разделяющих шайб

10, цанги 11 и конуса 12, предназначенных для расклинивания прибора в скважине, установленных на оси 13,по окружности которой равномерно расположено несколько отверстий 14, трубопровода 15, подсоединенного к каналу 16 для подачи масла в полость

17, перемещающего плунжер 18, снабженного сменным пуансоном 19,:пружины 20 и упорной гайки 21.

Устройство работает следующим образом.

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для определения газопроницаемости и напряженного состояния массива горных пород путем вдавливания пуансона в торец скважины и герметизации ее участка для запуска газа.

Известен прибор для измерения напряженного состояния массива горных пород в шпурах малого диаметра, содержащий упорное кольцо, трубу,.переходник, пружинные пластинки, расклинивающее и измерительное устройство, плунжер, упорный стержень с кольцом и твердосплавный пуансон |,1). 15

Известно также скважинное устройство для определения свойств горного массива, содержащее разборную ось, на которой установлены цанга, рас- 20 порный конус, плунжер и пуансон (2 ).

Однако данное устройство не позво- ляет одновременно оценивать и напряженное состояние и газопроницаемость краевой части угольного пласта, так как не имеет приспособлений для герметизации скважины.

Цель изобретения — одновременное определение напряженного состояния и газопроницаемости горного массива. 30 (22) Заявлено 28. 06. 79 (21) 2789387/22-03 (51)hh. КЛ.

877004

Формула изобретения

g 11 1Е f2 17 1S 21 лхставитель Е.Борисова

Редактор Т.Мермелштайн Техред А.Бабинец. Корректор М.Демчик

Заказ 9546/47 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, q.Óæãoðoä, ул.Пооектная,4

После досылки прибора на заданную глубину в скважину с помощью досылочной трубы (не показана) к трубопроводу 15 подсоединяется высоконапорный ручной насос, которым подается по каналу 16 под давлением минеральное масло в полость 17, в результате плунжер 18 передвигается вправо и пуансон 19 упирается в торец скважины, при этом прибор придерживается за досылочную трубу и конус 12 передвигается влево, сжимая пружину 20 и раздвигая цангу 11, происходит расклинивание прибора в скважине. При дальнейшем увеличении давления в гидросистеме осуществляется вдавливание пуансона 19 в торец скважины 15 на заданную глубину, при этом плунжер 18 упирается в гайку 21 и давление в системе, контролируемое мано- метром, резко возрастает, что свиде,тельствует о полном (заданном по глу- gg бине) внедрении пуансона.

Для герметизации скважины по каналу 3. под давлением подается минеральное масло:в полость 4, плунжер 8 передвигается вправо и сжимает уплотнитель 9. После этого подается газ при различных давлениях, который, пропроходя по отверстиям 5,14 и зазорам между витками пружины 20 и пластинками цанги 11, выходит в скважину и далее фильтруется через массив поро-: ды °

Для приведения прибора в исходное состояние сбрасывается давление в полостях 4 и 17, пружина 6 возвращает плунжер 8 в, первоначальное положе- З5 ние, уплотнитель 9 в силу упругости расслабляется, а пружина 20 передвигает конус 12 и освобождает цангу 11, после чего прибор извлекается из скважины

Предлагаемое устройство позволяет получать одновременно в одной точке угольного пласта две основные характеристики массива: напряженного состояния и газопроницаемости. Кроме того, отпадает необходимость на отдельных участках проводить мероприятия по предотвращению выбросов (например нагнетание воды в пласт ), что дает дополнительную экономию.

Скважинное устройство для определения свойств горного массива, содержащее разборную ось, на которой установлены цанга, распорный конус, плунжер и пуансон, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью одновременного определения напряженного состояния и газопроницаемости горного массива, оно снабжено приспособлени- ем для герметизации скважины, состоящим из жестко закрепленного на оси цилиндра, внутри которого расположен подпружиненный плунжер, и уплотните лем с разделительными шайбами, причем приспособление для герметизации скважины и уплотнитель установлены на оси с возможностью взаимодействия между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4Ф 400702, кл. E 21 С 39/00, 1971.

2. Бич Я.А. Горные удары и методы их прогноза. М., 1972, .с.67 (прототип).