Устройство для установки репера с выдвижными элементами в скважине Советский патент 1984 года по МПК E21B47/00 E21C39/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конст рукции устройств для определения смещений в слабых породах и закладочном массиве. Известно устройство для закрепле ния приборов в скважине, содержащее корпус в виде цилиндра, по оси кото рого расположен полый винтовой шток. На винтовой шток при помощи резьбы насажен подвижный конус с гн дом для профилированного стержня на большом основании. Боковые стенк корпуса снабжены радиальными отверстиями, в которых свободно перемещаются упорные плашки. Это устройство снабжено подпружи ненной фрикционной муфтой, одна часть которой закреплена в верхней Части винтового штока, а другая - в корпусе устройства l. Однако это устройство предназначено для закрепления приборов в скважине, пробуренной по-крепким г|ородам, так как прибор удерживаетс за счет сил трения между упорными плашками и стенками скважины. В скв Ясинах, пробуренных по слабым породам и закладочному массиву, в резул тате сотрясений от взрывных работ Или при оплывании стенок скважины происходит перемещение приборов, что снижает достоверность измерения смещений горного массива. Кроме того, ограничена, глубина установки приборов, так как при бол шой глубине трудно покручивать профилированный стержень. Известно также устройство для из мерения деформаций в массиве, содержащее упорные плашки с шинами, упругие элементы, расположенные меж ду пластинами, фиксаторы и две изме рительные струны 2. Однако данное устройство не обес печивает надежного замера смещений и деформаций по закладочному массиву или слабым породам по следующим причинам. Измерение смещений и деформаций как горных пород, так и закладочных массивов выполняется в зоне ведения подземных горных работ, где отбойка руды или породы осуществляется с помощью взрывных работ. Устройство, помещаемое в скважину и распираемое в ней с помощью двух пружин с шипами, удерживается 22 на стенках посредством сил трения. Однако шипы, хотя и увеличивают площадь соприкосновения упорных пластин со стенкой скважины, не обеспечивают глубокого проникновения в стенки скважины. При ведении взрывных работ в шахте за счет ударных нагрузок устройство продвигается по стенкам скважин, что неизбежно внесет искажение в результаты измерений. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для установки репера с выдвижными элементами в скважине, содержащее доставочный узел, установленный с возможностью соединения с репером, выполненный в виде полого корпуса с дном, на котором закреплен подъемно-опускной трос, а внутри корпуса размещена кольцевая пневмокамера, установленная со стороны, противоположной реперу, с образованием осевой полости СЗ Недостатком известного устройства является необходимость установки реперов в местах, расположенных в непосредственной близости от пневмокамеры. Кроме того, известное, устройство работоспособно в скважинах, пробуренных по крепким породам, тогда как в слабых породах или в закладочном массиве снижается достоверность измерения смещений горного массива, так как в результате взрывных работ или при оплывании стенок скважины возможна подвижкаклиньев. Целью изобретения является повы- . шение надежности установки репера в скважинах, пробуренных по закладочному массиву или в слабых горных породах. Поставленная цель достигается тем, что устройство для установки репера с выдвижными элементами в скважине, содержащее доставочный узел, установленньй с возможностью соединения с репером, выполненный в виде полого корпуса с дном, на котором закреплен подъемно-опускной трос, а внутри корпуса размещена кольцевая пневмокамера, установленная со стороны, противоположной реперу, с образованием осевой полости, снабжено штоком с конусным наконечником и стопорным узлом с тросовым управлением, при этом дно корпуса,доставоч-. ного узла выполнено сплошным, а на внутренней стенке пневмокамеры уста новлен кольцевой эластичный элемент причем шток с конусным наконечником размещен в осевой полости, которая заполнена жидкостью, при этом с одной стороны штока установлен стопор ный узел, а с другой - наконечник с возможностью взаимодействия с выдвижными элементами репера. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид на фиг. стопорный узел с тросовым управлением. Устройство для установки репера с вьщвижными элементами в скважине содержит репер 1, выполненный в виде полого цилиндра, на боковых поверхностях которого установлены втулки 2 с радиальными отверстиями, которые служат направляющими для выдвижных элементов 3. В качестве выдвижных элементов используют, напри мер, дюбеля. Крепление вьщвижных элементов в корпусе репера осуществляется либо с помощью резиновых прокладок, либо с помощью плоской пружины. Одна из втулок 2 выполнена с осе вым резьбовым углублением 4, в кото рое ввинчивается досылочная штанга 5, выполненная в виде свинчивающихся стержней. Репер 1 соединен с корпусом 6 доставочного узла при по мощи прижимной пружины 7. Доставочный узел выполнен в виде полого корпуса 6 со сплошным дном, а внутри корпуса 6 размещена кольцевая пневмокамера 8, установленная со стороны, противоположной реперу, с образованием осевой полости 9. На внутренней стенке пневмокамеры установлен кольцевой эластичный элемент 10. Осевая полость 9 заполнена водой и в ней размещены шток 11с конусны наконечником и стопорный узел 12 с тросовым управлением, состоящий из шарика 13, клина 14 и троса 15. Для предотвращения вылета штока 11 из осевой полости 9 на ее внутренней стенке и,на штоке 11 предусмотрены стопорные кольца 16. Для извлечения устройства из скважины служит подъемно-опускной трос 17. Устройство работает следующим образом. При помощи ручного насоса в пневмокамеру 8 нагнетают воздух. Шток 11вручную выводят из осевой полости 9 до нижнего крайнего положения и заливают ее водой. Затем шток перемещают в верхнее крайнее положение и стопорят в стопорном узле 12. При этом деформируется эластичная стенка, что создает дополнительное давление в пневмокамере 8. К корпусу 6 при помощи прижимной пружины 7 крепится репер 1. Снаряженное таким обра- , зом устройство досыпается в скважину досылочной штангой 5. На необходимой глубине посредством спускового троса 15 производится выстрел. Стопорный узел 12 :высвобождает шток 11, который под воздействием сил давления сжатого воздуха, передающихся воде посредством эластичной стенки, выстреливается из осевой полости 9 и вбивает выдвижные элементы 3 репера 1 в стенки скважины. Затем, удерживая репер 1 за досьшочную штангу 5, сдергивают корпус 6 доставочного узла с репера 1 и извлекают его из скважины подъемно-опускным тросом 17. Так1.м образом, предлагаемое устройство значительно повьппает надежность закрепления репера в скважине за счет внедрения в ее стенки вьщвижных элементов. Кроме того, увеличивается продолжительность срока службы репера и возрастает достоверность измерений благодаря тому, что репер с выдвижными элементами не подвержен перемещениям под воздействием взрывных работ или при оплывании стенок скважины.

fPU2.1

Фиг. 2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ РЕПЕРА С ВЬЩВЖНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ В СКВАЖИНЕ, содержащее доставочный узел, установленный с возможностью соединения с репером, выполненный в виде полого корпуса с дном, на котором закреплен подъемно-опускной трос, а внутри корпуса размещена кольцевая пневмокамера, установленная со стороны, противоположной реперу, с образованием осевой полости, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности установки репера в скважинах, пробуренных по закладочному массиву или в слабых горных породах, оно снабжено штоком с конусным наконечником и стопорным узлом с тросовым управлением, при этом дно корпуса доставочного узла выполнено сплошным, а на внутренней стенке пневмокамеры установлен кольцевой эластичный элемент, причем шток с конусным наконечником (П С размещен в осевой полости, которая заполнена жидкостью, при этом с одной стороны штока установлен стопорный узел, а с другой - наконечник с возможностью взаимодействия с выдвижными элементами репера.