Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых Советский патент 1984 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к способам разработки в шахтах и карьерах и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых путем воздействия на них рабочим агентом, привода в подвижное состояние на месте залегания и откачки на поверхность через скважины. Известно устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее высоконапорный став с каналами для подачи энергетической воды и подъема пульпы, мониторную насадку, гидроэлеватор и приемную камеру с решеткой. Устройство данного типа успешно используется при разработке месторождений, полезное ископаемое которых представлено мелкодисперсными однородными фракциями 1. Однако при скважинной гидродобыче месторождений наряду с полезными ископаемыми, представленным мелкой фракцией, в зону всасывания поступают негабаритные куски вмещающих пород, которые перекрывают частично или полностью окна peQjeTKH. Вследствие этого резко снижается производительность устройства при росте энергоемкости процесса. Наиболее близким по технической сущiocTH к изобретению является устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее высоконапорный став с каналами для подачи энергетической воды и подъема пульпы, мониторную насадку, гидроэлеватор и приемную камеру, огра.ииченную решеткой 2. Недостатком в работе устройства является накопление негабаритнь х кусков породы, которые не проходят в отверстие решетки и, скапливаясь в зоне всасывания, препятствуют притоку частиц полезного ископаемого в приемную камеру выдачного гидроэлеватора. Цель изобретения - сокращение времени простоя при закупоривании кусками породы отверстий решетки путем обеспечения переменного проходного сечения отверстий. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающем высоконапорный став с каналами для подачи энергетической воды и подъема пульпы, мониторную насадку, гидроэлеватор и всасывающую камеру с наружной решеткой, решетка выполнена в виде соосно расположенных внешней и внутренней пружин с левосторонней и правосторонней навивками, смонтированных с возможностью перемещения вдоль их продольной оси, при этом одни концы пружин жестко закреплены на гидроэлеваторе, а другие соединены между собой. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - приемная камера; на фиг. 3 - работа устройства в режиме разрушения; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2. Устройство состоит из высоконапорного става 1 с каналом 2 для подачи энергетической воды и пульпоподъемным ставом 3 для подъема и выдачи пульпы, гидромонитора 4 для разрушения пласта полезного ископаемого, гидравлически связанного с каналом 2. Всасывающая камера 5 гидроэлеватора посредством насадков 6 гидравлически связана с водоподающим каналом 2 и пульпоподъемным ставом 3. Пульпоприемная камера 7 гидравлически связана с пульпоподъемным ставом 3 через всасывающую камеру 5 и ограничена двумя встречно направленными спиралями 8 и 9, которые жестко связаны посредством хомута 10 со ставом 1 и в нижнем своем основании хомутом 11 между собой с возможностью скольжения относительно друг друга. Пересечение спиралей 8 и 9 образует решетку с окнами 12 переменного проходного сечения. Через хомут 11 решетка опирается на забой 13 в скважине 14, пройденной с перебуром 15 в подстилающие породы ниже уровня подошвы пласта 16 полезного ископаемого. Устройство работает следующим образом.. В пробуренной и обсаженной скважине 14 размещают гидродобычное устройство, Пульпоприемная камера 7 которого размещается в перебуре 15 и хомутом 11 опирается на забой 13. При подаче энергетической воДы по каналу 2 производится размыв пласта 16 гидромонитором 4. Образовавшаяся в процессе размыва пульпа вместе с негабаритными кусками полезного ископаемого и крупнообломочными породами поступает самотеком в зону всасывания к пульпоприемной камере 7, ограниченной спиралями 8 и 9, через окна 12 решетки попадает в пульпоподъемный став 3 за счет создаваемого разрежения насадкой 6 и по каналу 5 выдается на поверхность. Негабаритные куски 17 скапливаются в зоне всасывания и частично попадают в окна 12 решетки, в результате чего меняется консистенция пульпы непосредственно в пульпоприемной камере 5 (соотношение Т:Ж), что фиксируется консистометром. Колебательными движениями става 1 вдоль вертикальной оси сжимают и разжимают спирали 8 и 9. В результате этого негабаритные куски 17, попавшие в окна 12, дробятся или за счет скольжения по поверхности среза спиралей 8 и 9 отбрасываются в сторону. За счет смещения спиралей 8 и 9 в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси става 1, происходит также отбрасывание негабаритных кусков 17 от решетки. В результате сокращается время простоя при закупоривании кусками породы отверстий решетки. Процесс добычи осуществляется непрерывно до полной отработки камеры.

фцг.З

8

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающее высоконапорный став с каналами для подачи энергетической воды и подъема пульпы, мониторную насадку, гидроэлеватор и всасывающую камеру с наружной решеткой, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени простоя при закупоривании кусками породы отверстий решетки путем обеспечения переменного проходного сечения отверстий решетка выполнена в виде соосно расположенных внешней и внутренней пружин с левосторонней и правосторонней навивками, смонтированных с возможностью перемещения вдоль их продольной оси, при этом одни концы пружин жестко закреплены на гидроэлеваторе, а другие соединены между собой.