Устройство для термического расширения вертикальных скважин снизу вверх

 

ОП ИСАЙКЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (И1985276

{5I-)M. Кд.

Е 2l В 7/14 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву т (22) Заявлено 06.04.81 (21) 3300524/22-03 с прнсоединеннеее заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

Опублнковано 30. 12. 82.Бюллетень № 48 (53) УДК622.243. .94 (088.8) но делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 02.0т.83

Спепнепьное проектно-конотрукторокое текнепогнчеокое Гюро ярнротрр тее цветной металлургии Казахской ССР с (71) Заявитель т т

t (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ

ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН СНИЗУ ВВЕРХ

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для термического расширения- вертикальных .скважин снизу вверх, и может быть использовано при подземной разработке полезных ископаемых для расширения сква- з жин до 0,8-2: м.

Известно устройство для термического бурения и расширения скважин, имеющее камеру сгорания и коммуникации для подачи топлива и сжатого воздуха (-окисли- па) С ..З.

Однако это устройства не изолирует продукты горения. и разрушенной породы от сопряженных со скважиной подземных горных выработок, что значительно снижает эксплуатационную безопасность уст-. ройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для термического расширения вертикаль20 иых скважин снизу вверх, имеющее термобур с отражателем теплового потока, тру-бопроводы для подачи воды и окислителя, Ф

2 топлйвопровод и породосборный бункер с ецарнирно установленным поддоном, герметично установленный под скважиной 1 2).

Недостатком известного устройства является то, что при выпуске из. бункера отбитой породы продукты сгоран1тя топлива и породная ныль попадают в сопряженные со скважиной подземные горные выра1 ботки. Это значительно снижает эксплуа- тационную безопасность устройства.

Цель изсбретения — поввяпе низ эксплуатационной безопасности устройства путемисключения попадания продуктов сгорания топлива и.разрушенной породы в сопряженные со скважиной подземные горные вы- работки.

Указанная пель достигается тем, что устройство для термического расширения вертикальных скважин снизу вверх, включающее термобур с отражателем теплового потока, трубопроводы для подачи воды . и окислителя, топливопровод и породосборный бункер с шарнирно установленным поддоном, герметично установленный .под

98527 6 скважиной, снабжено поплавком, установленным ниже отражателя, а породосборный бункер выполнен в виде гидротранспортной камеры, в которой размещен трубопровод, имеющий входной и всасывающий патруб5 ки с задвижками, при этом задвижка входного патрубка связана с поплавком посредством топливопровода, а задвижка вса,сывающего патрубка — с поддоном.! о

На чертеже изображен общий вид устройства, разрез.

Устройство для термического расширения скважин снизу вверх имеет термобур

1 с отражателем 2, буровой став 3, топ15 ливопровод 4, трубопроводы 5 для подачи воды и окислителя (не показан). Гидротранспэрная камера 6 имеет поддон 7, входной напорный и всасывающий патрубки 8 и 9 с задвижками 10 и 11 соответ-

2о ственно, шламопровод 12, шланговую лебедку 13 для топливопровода 5, топливный насос 14, топливный патрубок 15, рычаг 16, на конце которого установлен подпружиненный блок 17, отклоняющийся блок 18. Топливопровод 5 соединен с термобуром 1 посредством металлической

/ трубки 19 и гофрированной трубки 20.. °

Поплавок 21 надет на трубку 19 и соединен пружинами 22 с гофрированной трубзо кой 20 посредством хомута 23. Отражатель 2 охлаждают капиллярным смачиванием через пористое вещество 24. Обсадная труба-25 имеет уплотнение 26, фла--. нец 27, эластичное кольцо 28. Домкраты

29 установлены внизу камеры 6 и служатз5 для прижатия ее к устью скважины.

Устройство работает следующим образом.

Термобур 1 включают в работу дистанционно любым существующим способом.

4

По мере накапливания на поддоне 7 разрушенной породы последний опрокидывается, открывает задвижку 11 нагнетательного трубопровода 5 и одновременно всасывающий потрубок 9, через который в шламопровод 12 поступает разрушенная порода. Регулирование этого процесса должно учитывать наименьшее влияние на гидростатический баланс внутри камеры

6.

Абсолютная изоляция скважины от горной выработки позволяет практически реализовать способ и предлагаемое устройство термического расширения скважин, соединяющихся с подземными горными выработками, поскольку использование известного устройства не исключает создания в изолированной части выработки взрывоопасной среды из-за возмоиности неполного сгорания топлива.

Режим работы термобура с отраженным тепловым потоком поддерживается постоянйым без изменения расстояния до отражательного уровня.

Тепловой отражатель хорошо охлаждается капиллярной жидкостью, чем увеличена его термостойкость и долговечность. Часть воды, затапливающей расширенные участки скважины с горячими стенками, при охлаждении крупной фракции отбитой породы превращается в пар, который участвует в работе отраженного теплового потока и увеличивает вынос мелкой фракции через устье скважин, тем самым уменьшая тепловые потери в процессе.

Кроме того, топливопровод находится в инертной среде и давление топлива легко синхронизировать по изменяющемуся уровню работы термоинструмента, По мере расширения скважины термобур

1 поднимают, причем гибкий топливопровод

4 также поднимается вверх и ослабляет натяжение пружин 22. Тогда за счет гоф- 5 рированной трубки 20 топливопровод начинает удлиняться, ослабляя сопротивление подпружиненному блоку 17, который, перемещаясь вниз, открывает задвижку 10.

5О

Уровень водъ 30 поднимается вместе с поплавком 21, натяжение пружин 22 . увеличивается, и задвижка 10 напорного патрубка 8 закрывается. При соответствующей регулировке этот процесс идет непрерывно с сохранением постоянного положения отражателя 2 относительно термобура 1, формула изобретения

Устройство для термического расширения вертикальных скважин снизу вверх, включающее термобур с отражателем теплового потока,.трубопроводы для подачи воды и окислителя, топливопровод и Ilopo

I досборный бункер с шарнирно установленным поддоном, герметично установленный под скважиной, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повышения эксплуатационной безопасности за счет исключения попадания продуктов сгорания топлива и разрушенной породы в сопряженные со скважинной подземные горные выработки, оно снабжено поплавком, установленным ниже отражателя, а породосборный бункер

5 985276 4 вь|полнен в виде гидротранспоргной квле- густо.иикк иифцрма,и рыi в которой размежен трубопровод, e ющий входной и всасывающий патрубки с 1. Авторское свипетепьство СССР задвижками, при этом задвижка входного,% 423923, кь B 21 С 7/14, 1974. патрубка связана с поплавком посредством 2. Авторское свидетельство СССР топливопровода, а задвижка всасывающего 34 819336, кл. Е 21 С 7/14,,1980 патрубка — с поддоном. f прототип).