Устройство для удаления жидкости из скважины и образования в ней воздушной подушки

 

Союз Советск>и (72) Автор изобретеиия

К. Нунусов

1 с

Институт горного дела AH .Казахской ССР (Vl) Заявитель (5Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОДЫ ИЗ СКВАЖИНЫ

И ОБРАЗОВАНИЯ В НЕЙ ВО ДЖОЙ ЛОДУ КИ

Изобретение относится к области горных работ, а именно к устройстгам для удаления жидкости из скважины и образования в ней воздушнгй подушки (полости) и может быть использовано при ра арабо- ке ме сторождений полезных ископаемых, прокладке дорог, строительстве гидротехнических сооружений и т.д.

Известно устройство для удаления воды из скважины, содержащее эластич10 ный цилиндр со стенками llеременного сечения, штуцер для заполнения цилиндра сжатым воздухом и груз, прикреп ленный к нижней части цилиндра f 1) .

Однако данное устройство не обеспечивает образования воздушной подушки в обводненной части скважины при одновременном удалении из нее жидкости (воды),так как не предусмот о рено отсоединение воздухоподающего шланга из эластичного цилиндра в глубине скважины, Кроме того, rpy3, закрепленный снизу цилиндра умень2 шает полезный о ъем скважины и при" водит к расходу огромного количества материалов типа металла, оставляемого в каждой заряженной скважине.

Известно устройство для удаления воды из скважины, имеющее многосекционный эластичный рукав с клапанами, воздухоподающий шланг с насадкой. установленным на ней грузом и с боковыми пружинными элементами, полую соединительную муфту с внутренней кольцевой выемкой (2$ .

Однако данное устройство не обеспечивает вытеснения воды из полного объема скважины, так как после наполнения сжатым воздухом призабойной секции последующая секция эластичного рукава начинает наполняться воздухом со стороны устья скважины, ибо в этой части она оказывает наименьшее сопротивление давлению сжатого возду" ха нежели в глубинной ее части. Таким образом последующая секция рукава, наполняясь сжатым воздухом, на3 90 чиная со стороны устья скважины, приводит к закупорке ее в этой части и прекращению дальнейшего вытеснения воды иэ полного объема скважины.

Цель изобретения - повышение эффективности вытеснения жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено кольцом, охватывающим эластичный рукав, насадка выполнена многосекционной, и соединительная муфта снабжена стержнем жесткости и наклонной эластичной трубкой с лепест ковым ниппелем, при этом на муфте выполнены наружные кольцевые выемки, На черт еже и эображе на конст ру кт ивная схема устройства.

Устройство содержит эластичную емкость 1 со стержнем жесткости 2, HB один из концов которогG насажена соединительная муфта 3,с боковым наклонным отверстием 4, в который вставлена трубка с эластичной трубкой 6, противоположный конец которой оканчивается трубкой 7 с лепестковым ниппелем 8. По наружной поверхности соединительной муфты 3 выполнены коль цевые выемки 9 в одних из которых закреплена верхняя часть емкости 1, а нижняя часть емкости 1 закреплена к противоположному концу стержня 2.

В непосредственной близости к месту закрепления нижней части емкости 1 к стержню 2 прикреплена трубка 7 с лепестковым ниппелем 8., Другая эластичная емкость 10 с воздухоподающим шлангом 11 включает многосекцион ую насадку 12, первая секция которой выполнена с наклонными боковыми отверстиями 13, в кот рые вставлены трубки 14 с лепестком ми ниппелями

1 и с пластинчатыми пружйнами 16, одними концами которые прикреплены к первой секции насадки 12 . По наружной поверхности первой секции насадки 12 выполнена кольцевая выемка 17, в которую закреплена нижняя часть емкости 10, а верхний конец оставлен свободным на поверхности у устья скважины . Эластичная емкость 10 перехвачена сжимающе-перемещающимся кольцом 18 в непосредственной близости к месту соединения шланга 11 к насадке 12 и присоединена к эластичной емкости 1 путем введения насадки 12 в соединительную муфту

3 и утоплением свободных загнутых концов пластинчатых пружин 16 в

5 69 4

„уровня устья скважины, дополнительно з подавая при этом порцию сжатого воэду5 о

2S

3О

46

43

56 верхней кольцевой выемке 9 соединительной муфты 3, которые служат для удержания эластичной емкости 1 при опускании устройства в скважину.

Отдельные секции насадки 12 соединены между собой на резьбах и служат в качестве груза.

Устройство работает следующим образом °

Устройство опускают в скважину и погружают в находящуюся в ней жидкость под действием собственного веса и веса всех секций насадки 12; по шлангу 11 подается сжатый воздух, который поступает через внутреннюю полост ь насадки 12 в канал бокового наклонного отверстия 4 соединительной муфты 3, трубки 5, 6 и 7, где под действием давления сжатого воздуха срабатывает лепестковый ниппель 8 и воздух поступает в эластичную емкость

1 до тех пор, пока стенки емкости не расширятся до упора в стенки скважины, вытеснив жидкость из той части скважины, образует в ней воздушную полость. При дальнейшей подаче сжатого воздуха в устройство в канале наклонного отверстия 13 и трубки 14 насадки 12 возрастает давление и срабатывает нипйель 15, где воздух прежде наполняет нижнюю часть эластичной емкости 10, заключенную между снижающе-перемещающимся кольцом 18 и нижним торцом емкости 10. Дальнейшей подачей сжатого воздуха в нижнюю часть эластичной емкости 10 обеспечивается повышение давления в ней сжатого воздуха и приводится в движение .сжимающеперемещающееся кольцо 18 по воздухоподающему шлангу 11, наполняя тем са-мым все большую часть эластичной емкости 10 сжатым воздухом и одновременно вытесняя жидкость из все большего объема скважины, Полное вытеснение жидкости обеспечивается в момент достижения сжимающе-перемещающегося кольца 18 уровня ее устья и полного соприкосновения стенки эластичной емкости периметру стенки скважины.

После вытеснения жидкости из полного объема скважины выпускается воздух иэ эластичной емкости 10, путем перемещения вверх по шлангу 11 сжимающе-перемещающегося кольца 18 выше ха в устройство до освобождения верхнего конца эластичной емкости 10 от сжимающе-перемещающегося кольца 18.

5 9054

Затем приложением небольшого усилия натяжения к воздухоподающему шлангу 11,, совместно .с эластичной емкостью 10

{или специально предусмотренному для этой цели тросу, шпагату) удаляется из скважины эластичная емкость 10 и воздухоподающий шланг 11 с секционной насадкой 12 . 8 скважине остается эластичная емкость 1 со сплошным стержнем 2, соединенной муфтой 3 и щ трубками, 6 и 7 с лепестковым .ниппелем 8,наполненным сжатым воздухом, и служит в качестве воздушной подушки в скважинном заряде. 8 случае необходимости оставления эластичной емкости 10 в скважине (к примеру, заряжания скважины неводоустойчивыми

88 при обводненности ее подземной проточной водой) нижняя часть эластич ной емкости 10 крепится к соединитель- в ной муфте 3, как показано пунктиром на чертеже. Отсоединение эластичной емкости 10 от эластичной емкости 1 осуществляется за счет разжатия свободных с загнутыми концами пластинчатых пружин насадки 12, утопленных в верхней кольцевой выемке 9 соединительной муфты 3 в момент приложения усили% натяжения к воздухоподающему шлангу 11, совместно с эластичной зо емкостью 10 (или специально предусмотренному для этой цели тросу, шпагату).

Преимуществом изобретения является то, что скважины, осробожденные от жидкости, заряжаются дешевым аммиачно-селитренными взрывчатыми е" ществами типа игданит, зерногранулит

79/21, гранулит АС-8 и др., вместо дорогостоящих водоустойчивых 88 типа .тротил, аммонал, граммонал, применяемых дпя заряжания обводненных сква- жин. При наличии воздушной подушки происходит снижение начального давления в продуктах детонации и увеличение продолжительности их действия во взрывной камере 1.скважине), более полная детонация 88 и сгорания механических примесей, Это позволяет перераспределить энергию взрыва и снизить ее потери на ненужные формы работы при дроблении горных пород, -уменьшить сейсмические воздействия массовых взрывов на близрасположенные здания, объекты, сооружения и т,п., выброс газа и пыли в атмосферу, разлет отдельных кусков взрываемой горной массы и др, формула изсбретения

Устройство для удаления жидкости из скважин и образования в ней воздушной подушки, включающее многосекционный эластичный рукав с клапанаии, соединительную муфту, воздухоподающий шланг с насадкой, имеющей боковые пружинные элементы, о т л ич а ю щ е е с я тем „ что, .с целью повышения эффективности вытесненив жидкости, снабжено кольцом, охватывающим эластичный рукав, насадка. выполнена многосекционной, а соединительная муфта снабжена стержнем жесткости и наклонной эластичной трубкой с лепестковым ниппелем,прн этом на муфте выполнены наружные кольцевые выемки.

Источники информации, принятые ви внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 402659, кл. Е 21 С 37/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У2892715,кп.Е 21 С 27/00, 1979 (прототип),