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

Изобретение относится к устройствам для разработки месторождений полезных ископаемых методами скважинной гидродобычи из подземных горных выработок, в частности месторождений осадочного типа и россыпи.

Известно устройство для скважинной гидродобычи, состоящее из напорного водопадающего става с гибким гидромониторным рабочим органом, выполненным в виде соединенных между собой посредством элементов плавучести криволинейных отрезков труб с насадками fl.

Недостатками данного устройства является неустойчивость его работы в технологическом режиме из-за необеспеченности жесткости соединений высоконапорного става, а также сложность извлечения устройства из выемочной камеры из-за наличия криволинейных элементов в соединениях.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, включающее подводящий трубопровод для энергетической воды, состоящий из секционного и телескопического ставов, вращающийся рабочий орган с транспортирующими и забойными насадками, расположенными в виде сегне-, рова колеса 2.

Надежность работы известного устройства недостаточна в связи с заклиниванием рабочего органа обрушающими породами.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет предотвращения за клинивания рабочего органа.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающем подводящий трубопровод для энергетической воды, состоящий из секционного и телескопического ставов, вращающийся рабочий орган с отбойными и транспортирующими насадками, расположенными в виде сегнерова колеса, часть секционного става, примыкающая к телескопическому ставу, выполнена в виде полой замкнутой опорной рамы, а рабочий орган расположен, внутри нее на полых осях вращения, при этом транспортирующие насадки расположены на направленном в сторону бурового станка торце опорной рамы симметрично ее продольной оси.

На фиг. 1 изображено устройство в скважине, общий вид; на фиг. 2 - схема обработки блока предлагаемым устройством; на фиг. 3 - рабочий орган устройства, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - то же, сечение Б-Б на фиг.- 3.

В подземной горной выработке 1 установлен механизм 2 подачи (например буровой станок), к податчику которого жестко прикреплена водоподающая щтанга 3. Концевая часть этой щтанги выполнена в виде полой замкнутой опорной рамы 4, где с возможностью вращения в узлах 5

крепления на валу 6 с отверстиями в нем 7 и 8, оси которых расположены под углом 90° одна к другой, укреплен рабочий орган 9. На другом конце опорной рамы 4 установлена телескопическая щтанга 10, внутренняя полость которой гидравлически связана с податчиком бурового станка 2. Рабочий орган 9 имеет цилиндрический -корпус 11, разделенный перегородкой 12 на две полости в виде диффузоров 13 с отбойными насадками 14. На торце опорной рамы 4, направленном в сторону бурового станка, симметрично ее продольной оси установлены транспортирующие насадки 15.

Устройство работает следующим образом. В подземной горной выработке 1 раскреп ляют буровой станок 2, с помощью которого по пласту полезного ископаемого пробуривают опережающие скважины 16 с расщирениями 17 в начале каждой скважины длиной, равной длине опорной рамы 4. В буровом станке 2, к которому подключен трубопровод 18 энергетической воды, закрепляют водоподающую щтангу 3 с полой опорной рамой 4, рабочим органом 9 и телескопической щтангой 10. Последняя вставлена

в скважину на полную длину до контакта с забоем. По водоподающей щтанге 3 подают энергетическую воду, которая поступает в опорную раму 4 и далее по отверстию 7 на валу 6 - в верхнюю полость в

д виде диффузора с отбойной посадкой 14. При истечении струи энергетической воды из насадки 14 происходит размыв полезного ископаемого и одновременная транспортировка образовавщейся пульпы с помощью транспортирующих насадок 15. При истече5 НИИ энергетической воды из отбойной насадки 1i возникает реактивная сила, под действием которой происходит поворот рабочего органа на 90°. При этом перекрывается отверстие 7 на валу 6, что препятствует поступлению воды в верхнюю по0 лость, а также пересечению отбойной струи опорной рамой 4. Одновременно с этим открывается отверстие 8 на валу 6 и вода поступает в нижнюю полость рабочего органа 9. Происходит истечение струи энергетической воды из отбойной насадки, размыв полезного ископаемого, транспортировка образовавшейся пульпы с помощью транспортирующих насадок 15 и одновременно с этим поворот рабочего органа за счет возникновения реактивной силы в диффузоре еще на

0 90° в том же направлении. При этом отверстие 8 на валу 6 перекрывается и вода прекращает поступать в нижнюю полость. Далее процесс повторяется в той же последовательности, что позволяет производить непрерывный размыв полезного ископае5 мого с одновременной транспортировкой образовавщейся пульпы. Благодаря наличию отверстий 7 и 8 на валу 6, оси которых смещены на 90°, не происходит пересече«ия отбойных струй, вытекающих из насадок 14 с опорной рамой 4. Перемещение рабочего органа вдоль оси скважины по мере размыва полезного ископаемого на заданной участке осуществляют с помощью податчика бурового станка 2, уменьщая длину телескопической щтанги 10 посредством откачки жидкости из ее полости по щлангу 19 в гидросистему бурового станка 2. После отработки участка пласта полезного ископаемого по данной скважине устройство помещают в соседнюю пробуренную скважину и процесс повторяется в той же последовательности до полной отработки блока.

Предлагаемое устройство обладает повышенной надежностью в работе благодаря увеличенной прочности и предотвращению заклинивания рабочего органа обрущающими породами, простотой конструкции из-за отсутствия тормозной -системы управления вращением рабочего органа с насадками, а также простотой и надежностью извлечения устройства из выемочной камеры.

Фиг.3

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИД РОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающее подводящий трубопровод для энергетической воды, состоящий из секционного и телескопического ставов, вращающийся рабочий орган с транспортирующими и отбойными насадками, расположенными в виде сегнерова колеса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет предотвращения заклинивания рабочего органа, часть секционного става, примыкающая к телескопическому ставу, выполнена в виде полой замкнутой опорной рамы, а рабочий орган расположен внутри нее на полых осях вращения, при этом транспортирующие насадки расположены на направленном АВ сторону бурового станка торце опорной рамы симметрично ее продольной оси. ISD 00