1. СКВАЖИННЫЙ ГИДРОМОНИТОР ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПОЛОСТЕЙ, включающий став, шарнирно соединенный со стволом с насадкой, выполненным из отдельных секций труб соединенных одна с другой посредством шарниров с одной степенью свободы, и снабженным ограничителями поворота секций труб относительно продольной оси более 90 и более 180°, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гидродобычи путем увеличения длины горизонтальных полостей при одновременном увеличении радиуса выемки полезного ископаемого, концевые части секций труб загнуты относительно соответствующих им средних прямолинейных частей навстречу одна другой в плоскости, перпендикулярной осям вращения шарниров, а головная часть ствола снабжена сообщенными с его полостью реактивными подающими и разворачивающей насадками с перекрывающими элементами.
Ф
Фиг
2. Гидромонитор по п. 1, отличающийся тем, что реактивные подающая и разворачивающая насадки снабжены гидррцилиндрами с поршнями-штоками и втулками с пружинами, перекрывающие элементы выполнены в виде заслонок, кинематически Изобретение относится к горному делу, Б частности к средствам для скважинной гидродобычи полезных ископаемых. Известен скважинный гидромонитор для образования горизонтальных полостей с применением телескопического ствола, который состоит из вертикального става труб, нижнего поворотного колеса, поворотного механизма, троссов управления с лебедкой, телескопического ствола, выполненного из нескольких звеньев и насадки 1. Недостатком известного устройства является ограниченная длина развижки телескопа, большие потери давления в телескопическом стволе из-за малого сечения головного звена, кроме того, телескопический ствол не надежен в работе, так как при деформации одного из звеньев от обрушения пород или при зацеплении конца ствола при работе за неразрушенный выступ породы не удается с помощью каната сдвинуть, звенья телескопического ствола и извлечь его из скважины. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является скважинный гидромонитор для образования горизонтальных полостей, включающий став, шарнирно соединенный со стволом с насадкой, выполненным из отдельных секций труб соединенных одна с другой посредством шарниров с одной степенью свободы, и снабженным ограничителями поворота секций труб относительно продольной оси более 90 и более 180° 2. Недостатком известного устройства является недостаточно большая длина вымываемых полостей и недостаточный объем вымыва полезных ископаемых вследствие небольшого радиуса выемки его. Целью изобретения является повышение эффективности гидродобычи путем увеличения длины горизонтальных полостей при одновременном увеличении радиуса выемки полезного ископаемого. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем став, шарнирно соединенный со стволом с насадкой, выполненным из отдельных секций труб, соединенных одна с другой посредством шарсоединенных с поршнями-штоками гидроцилиндррв, при этом порщневые полости гидроцилиндров сообщены каналами с полостью ствола гидромонитора, а в штоковых полостях размещены втулки с пружинами. ниров с одной степенью свободы, и снабженным ограничителями поворота секций труб относительно продольной оси более 90 и более 180°, концевые части секций труб относительно соответствующих им средних прямолинейных частей навстречу одна другой в полости, перпендикулярной осям вращения шарниров, а головная часть ствола снабжена сообщенными с его полостью реактивными подающими и разворачивающей насадками с пересекающими элементами. Кроме того, реактивные подающая и разворачивающая насадки снабжены гидроцилиндрами с поршнями-штоками и втулками с пружинами, перекрывающие элементы выполнены в виде заслонок, кинематически соединенных с порщнями-штоками гидроцилиндров при этом поршневые полости гидроцилиндров сообщены каналами с полостью ствола гидромонитора, а в штоковых полостях размещены втулки с-пружинами. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на .фиг. 2-вид А на фиг. 1; на фиг. 3- гидромонитор, разрез; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - шарнирный став (вид В на фиг. 6); на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - схема спуска устройства в скважину; на фиг.8, 9 - схема вывода гидромонитора в горизонтальное положение; на фиг. 10 - схема размыва горизонтальной полости. Устройство состоит из жесткого секционного става 1, шарнирного ствола, секции 2 которого содержат среднюю прямолинейную часть 3 и расположенные под углом концевые части 4. Секции 2 соединены между собой шарнирами 5, расположенными по взаимно параллельным осям 6. На шарнирах 5 имеются ограничители 7, препятствуюши развороту смежных секций на угол более 180° и ограничители 8, не позволяющие развернуться одной секции относительно другой на угол 6Oviee 90° в рабочем положении. На головной части шарнирного става посредством шарнира 5 закреплен гидромонитор 9, -который имеет головную часть ствола 10 и расположенную под углом хвостовую часть 11. На прямолийе.йном участке ствола размещены врубовая насадка 12, разворачивающая насадка 13, выводящая гидромонитор в горизонтальное положение, и подающие насадки 14, предназначенные для. оконтуривания образуемой полости и подачи щарнирного става с гидромонитором на забой. Насадка 13 выключается из работы перекрывающей заслонкой 15, управляемой гидроцилиндром 16 с помощью воды, которая по каналу 17 поступает в порщневую полость 18 гидроцилиндра и воздействует на порщень-щток 19, соединенный с перекрывающей заслонкой 15. В щтоковой полости 20 находится пружина 21, усилие поджатия которой регулируется резьбовой втулкой 22. В исходном положении насадка 13 открыта, а пружина 21 гидроцилиндра 16 отрегулирована таким образом, чтобы Насадка перекрывалась при давлении воды в стволе гидромонитора, например 30 ат. Насадка 14 закрывается перекрывающей заслонкой 23, управляемой гидроцилиндррм 24 с помощью жидкости, поступающей по каналу 25 в порщневую полость 26 гидроцилиндра и воздействующей на порщень-щток 27, соединенный с перекрывающей заслонкой 23. В штоковой полости 28 находится пружина 29, усилие поджатия которой регулируется резьбовой втулкой 30. В исходном положении насадки 14 открь1ты, поскольку пружины 29 отрегулированы таким образом, чтобы насадки перекрылись при давлении, например 40 ат. На гидромониторе установлены лыжи 31 и 32 для предохранения насадок соответственно 13 и 14 от механического повреждения. Устройство работает следующим образом. Обычньш способом устройство вводят в скважину 33 (фиг. 7). В гидромониторе 9 поддерживают давление, например до 30 ат, благодаря чему в работе находятся все насадки: 12-14. В результате этого врубовая насадка 12 разрущает массив вдоль оси гидромонитора, насадки 14 оконтуривают выступ 34 в обратном направлении сверху над гидромонитором, а в ре зультате работы насадки 13, установленной под прямым углом, гидромонитор на чинает отклоняться от оси скважины реактивной силой, поворачиваясь относительно щарнира 5 на угол 90° до совмещения ограничителей 8 (фиг. 8). После вывода гидромонитора в горизонтальное положение жесткий секционный став 1 опускают вниз до упора ствола гидромонитора 9 в почву полости 35 (фиг. 9). Затем повышают давление воды в гидромониторе, например более 40 ат, в результате чего давление воды на поршеньщток 19 и 27 станет больше усилия пружин соответственно 21 и 29, из-за чего они передвинут перекрывающие заслонки соответственно 15 и 23 и закроют соответствующие насадки 13 и 14, а в работе останется одна врубовая насадка 12, которая буде образовывать полость 36, перпендикулярную оси скважины (фиг. 10). При движении воды по гидромонитору 9 в результате того, что головная часть ствола 10 расположена под углом к хвостовой части 11, возникает реактивный крутящий момент М.. равный произведению усилия реакции струн воды Pt на плечо LI (фиг. 3), который будет прижимать головную часть ствола 10 гидромонитора к почве образованной полости 36 и удерживать его в этом положении (фиг. 10). По мере образования полости на следующую заходку давление в гидромониторе создают, например 35 ат, что приводит к включению насадок 14, реактивная сила от работы которых с одновременной подачей жесткого секционного става 1 обеспечивают передвижение за забоем гидромонитора 9 и первой секции щарнирного става. При этом первая секция щарнирного става развернется от вертикали относительно шарнира 5, который будет скользить по кровле сопряжения скважины с образованной полостью и займет промежуточное положение 11. После полного выдвижения первой секции щарнирного става в образованную полость опускают жесткий секционный став 1 в скважину до тех пор, пока первая секция не расположится на почве образованной полости. После образования очередной заходки полости давление воды снижают, например до 35 ат, что приводит к включению насадок 14, создающих реактивное усилие подачи на забой. Одновременно осуществляют, подачу вниз жесткого секционного става I, в результате чего гидромонитор 9, первая и вторая секции шарнирного става перемещаются по образованной полости к забою. Аналогичным образом осуществляется дальнейшее образование полости и передвижение в ней остальных секции щарнирного става до полного выдвижения всех секций. Извлечение устройства производится обычным способом с помощью подъема вверх жесткого секционного става, при этом подача воды прекращается. В резуль, тате движения жесткого секционного става вверх шарниры 5 секций щарнирного става прижимаются к кровле образованной полости и скользят по ней. Предложенный скважинный гидромонитор предусмотрено использовать при скважинной гидродобыче полезных ископаемых с образованием увеличенного радиуса выемки полезного ископаемого относительно пробуренной скважины при камерной системе разработки или при сплощной системе разработки с образованиемгоризойтальных полостей, перпендикулярных оси скважины.
Устройство позволяет сократить продольность подготовительного периода, включая бурение скважин, снизить затраты и трудоемкость работ, что позволит увеличить удельную добычу полезного ископаемого с одной скважины и повысить коэффициент извлечения полезного ископаемого при камерной системе разработки, а также применить сплошную систему разработки с Наиболее высоким коэффициентом извлечения полезного ископаемого и плавной посадкой кровли.
фиг. 2
Вид б
г- г
Фг/г.
Фиг. 6
Фиг. 5
