Гидромониторный агрегат Советский патент 1984 года по МПК E21C45/00 

х

со эо Изобретение относится к геологии и горной промышленности и может быть использовало при скважинной гидродобыче полезных ископаемых и при проведе-. НИИ вертикальных выработок, для опробо вания вентиляции, транспорта и т.д. Известен гидромониторный агрегат, содержащий центральную и внешнюю колоюоы труб, рабочую гидромониторную насадку, насадку гидроэлеватора и пилот ную насадку, сообщенные с источником напорной рабочей жидкости, и приемную камеру гидроэлеватора ij . Наиболее близким к изобретению по техн1гческой сущности является гидромо, ниторный агрегат, содержащий гидромониторную и пульповыдачную колонны труб по меньшей мере одну насадку, сообщенную с гидромониторной колонной, средство для принудительного ввода пульпы в пульповыдачную колонну и породоразрушающий инструмент, установленный на кон це бурового става, смонтированного с возмозностью вращения в одной из колонн соосно с последней и с вьшодом концево го у шстка бурового става из указанной колонны 2J -. Однакс известное устройство не обеспечивает одновременное бурение и отработку камеры, и предусматривается поочерешюе вьшолнение этих операций. Целью изобретения является павътше. ние эффективности работы агрегата за счет обеспечения одновременного бурения и отработки камеры. Поставленная цель достигается тем, что в гидромониторном агрегате, содергкащем гидромониторную и пульповыдачную колонны труб, по меньшей мере одну работную насадку, сообщенную с гидромониторной колонной, средство для принудитель ного ввода пульпы в пульповыдачную колон ну и пилотный породоразрушающий инструмент, установленный на конце бурового става, смонтированного с возможностью вращения в одной из колонн соосно с последней и с выводом концевого участка бурового.става из указанной колонны, провой став снабжен, по меньшей мере, одной насадкой, устаяовле1шой между прродоразрушающим инструментом и забойным торцом колонны. При этом буровой став соойцен по г средством патрубка и муфты с гидромониторной колонной. На фиг. 1 и 2 представлены принвмпиальные схемы выполнения устройства; jsa фиг. 3 и 4 - схемы, иллюстрируюпщв сообщение става с гидромониторной колонной. Гидромониторный агрегат состоит из гидромониторной колонны 1, пульповыдачной колонны 2, гидромониторных насадок 3, бурового става 4, породорагн рушающего элемента 5 и средства 6 для принудительного ввода пульпы в пульповыдачную колонну. Гидромониторная колонна 1 сообщена с источником напорной рабочей жидкости, а насадки 3 с указанной колонной. Буровой став 4 установлен в одной из колонн (гидромониторной или пульповыдачной - в зависимости от взаимного расположения указанных колонн) соосно с ней, с вьшодом концевого участка става из колонны и с возможностью вращения, а также перемещения вдоль оси относительно колонны. Возможность вращения и перемещения обеспечивается подшипниковым или сальниковым узлом 7, который жестко связан с колонной. Породоразрущающий инструмент 5, например гидромониторное долото, жестко соединен с кондом става, а указанный став снабжен насадками 8, установленными между породоразрущак щим инструментом и торцом колонн. Средство 6 для принудительного ввода пульпы может быть вь1а1олнено в виде насоса, установленного на поверхности кольцевого или центрального эжектора, в последнем случае насадка эжектора сообщена с гидромониторной колонной. Став 4 может быть сообщен с послед ней с помощью отверстий 9, вьшолненных в стенке става, при его расположении в полости гидромониторной колонны, а также с помощью муфты 10 с отвоц- . ным патрубком, сообщенным с гидромониторной колонной, при расположении става в пульповыдачной колонне. Гидромониторный агрегат работает следующим образом. При обработке мощной залежи полезного ископаемого или при проведении вертикальной выработки по гидромониторной колонне 1 под давлением подают рабочую жидкость, струи которой, сформированные насадками 3, размьгоают породу камеры, которая в виде пульпы за счет скоростного потока рабочей жидкости, сформированного эжектором средства 6, засасывается в пульповыдачную колонну 2 и подается на поверхность, при этом осуществляется с помощью привода вращение колонн с угловой скоростью, обеспечивающей оптимальный режим размыва пород гидромониторными насадками 3. Одновременно с размьшом камеры с помощью бурового става 4 и породоразру. шаюшего инструмента 5 осуществляют бурение пилотной скважины со скоростью вращения оптимальной цля процесса бурения. Скорость вращения става превышает скорость вращения колонн. Остановкой става при продолжении размыва камеры можно регулировать «шережение пилотной скважины. Важным также является то, что значительное и регулируемое опережение пилотной скважины позволяет .обеспечить центровку гидромсдаитогдаого агрегата, а при проведении вертикальных выработок устранрть возможность искривления последней. Рабочую жидкость подают в

став с поверосности или же через отвер- 2Q следнего. 1О 134 стия 9 или через pacпpeдeлитeJ ь из гидромониторной колонны. Насадки 8, которыми снабжен став, формируют струи рабочей жидкости, которые, расширяя пилотную скважину, обрвзупот восходящие потоки, выносящие породу к пульповыданной колонне, и предотвращают переток пульпы из основного забоя в пилот ную скважину. После размыва-камеры до заданного сечения осуществляют загдубаение колонн и цикл работ повторяют. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить одновременность и неа ависимость проаессов отработки камеры и бурения пилотной скважины, что способствует повышению производительности гидромониторного агре-гата и улучшает управление работой по

1. СКВАЖИННЫЙ ГИДРОМОНИТОРНЫЙ АГРЕГАТ, содержаний гидромониторную и пупьповыдачную колонны труб, по меньшей мере одну рабочую насадку, сообщенную с гидромониторной колонной, средство для принудительного ввода пульпы в пульповыдачную колонну, породоразрушающий инструмент, установленный на конце бурового става, смонтированного с возможностью вращения в одной Из колонн соосно с последней и с выводом концевого участка бурового става из указанной колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы агрегате: за счет обеспечения одновременного бурения и отработки камеры, буровой став снабжен, по меньшей мере, одной насадкой, установленной между породоразi рушающим инструментом и забойным торцом колонны. (Л 2. Агрегат по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что бУРовой став сообщен посредством патрубка и муфты с гидромониторной колонной.

I I

:

ь

I

t

/

Hf

- ZФмг. J

Ф(4гМ