Устройство для дегазации выработанных пространств шахт вертикальными скважинами,пробуренными с поверхности Советский патент 1987 года по МПК E21F7/00 

ложеиа на расстоянии равном мощности блока обрушения пород, определяемой из выражения A B-tgcf , где А мощность блока обрушения пород, м; Б шаг обрушения пород кровли, м; ср угол естественного откоса обрушенных пород, рад. Устройство предусматривает несколько вариантов выполнения ЗОК, например в виде круглых отверстий 3, в виде отверстий с проточкой по отверстиям кольцевой канавки, в виде рядов кольце1

Изобретение относится к горной промьгашенности и может быть использовано для дегазации выработанных пространств шахт вертикальными сква жинами, пробуренными с поверхности.

Цель изобретения - повышение эффективности дегазации и увеличение срока работы скважины.

Длина перфорированной части става обсадных труб равна мощности зо- ны :расслоения; пород и разделена на части, граница между которыми выполнена в виде зон ослабления конструкции, при этом каждая последующая зона ослабления конструкции, начиная от ближайшего к забою скважи-: ны конца трубы, выполнена усиле нной по отношению к предьщущей и расположена на расстоянии, равном мощно- сти блока обрушенных пород А, определяемой по формуле

А B-tgcf , где Б шаг обрушения пород кровли;

If - угол естественного откоса

обрушенных пород. Зона ослабления конструкции выполнена в виде равномерного ряда круглых отверстий, при этом количество отверстий в зонах ослабления конструкции определяется по формуле

Г - К

Г-А

М

В

Г

количество отверстий в к-й зоне ослабления конструкции,

максимально возможное чис-f ло отверстий по периметру трубы, при котором зона

вых канавок, в виде рядов кольцевых канавок с круглыми отверстиями между ними. При продв жении линии очистного забоя над выработанным пространством образуется свод обрушенных пород. При последовательном попадании перфорированной 2 части труб в зону обрушения происходит деформация и последовательный обрыв ее по гра ницам ЗОК, при этом пропускное сечение труб 1 в дегазационной С сохраняется, 4 з.п. ф-лы. 5 ил.

ослабления конструкции эквивалентна сплошной прорези; .

порядковый номер зоны ослабления конструкции, на,- чиная от ближайшей к забою скважины,,2...,

21 А

5

5

0

М

мощность зоны расслоения

пород, и; А - мощность отдельного блока

обрушения пород, м. По ряду круглых отверстий выполнена кольцевая канавка.

Зона ослабления конструкции выполнена в виде рядов кольцевых канавок, при этом количество рядов на конце трубы в ближайшей к забою скважины.зоне ослабления конструкций численно равно величине М/А, а каждая последующая зона ослабления конструкций выполнена с количеством рядов кольцевых канавок, меньшим на единицу,

Б зоне ослабления конструкции равномерный ряд круглых отверстий выполнен в промежутке между кольцевыми канавками.

На фиг,1 показана схема образо- t вания свода обрушенных пород; на фиг,2- - схема зоны ослабления конструкции, выполненной в в иде круглых отверстий; на фиг.З - то же, выполненной в виде круглых отверстий .с проточкой по отверстиям кольце- вой канавки; на фиг.4 - то же, выполненной в виде рядов кольцевых

канавок; на фиг.5 - То же, выполнен ной в виде рядов кольцевых канавок с круглыми отверстиями между ними.

Устройство содержит став 1 труб, перфорированн ю часть 2 става труб, зоны ослабления конструкции, выполненные соответственно в виде круглых отверстий 3, в виде отверстий с проточкой по отверстиям кольцевой канавки 4, в виде рядов кольцевых канавок 5, в виде рядов кольцевых канавок 6 с круглыми отверстиями между ними.

Устройство работает следующим образом.

При подвигании линии очистного забоя над выработанным пространство образуется свод обрушенных пород (фиг.1), который увеличивается соответственно шагу обрушения пород кровли 7. При последовательном по падании участков перфорированной части 2 става труб в зону обрушения пород кровли происходит деформация и последовательный обрыв перфорированной части 2 става труб по границам зон, ослабление конструкций 3, 4, 5 или 6 (фиг.). При такой конструкции колонны труб работоспособность дегазационной скважины сохраняется на все время ее работы.

Предусмотрение возможности сохранения пропускного сечения трубы в дегазационной скважине при попадании ее в зону деформаций и обрушения пород кровли и увеличение срока служ бы дегазационной скважины позволяет повысить эффективность дегазации выработанных пространств шахт.

Ф о рмулаиз обретения

1 . Устройство для дегазации выработанных пространств шахт вертикальными скважинами, пробуренными с поверт хности, содержащее став обсадных труб с перфорированной концевой частью, расположенной у забоя скважины, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения эффективности дегазации и увеличения срока работы скважины, перфорированная часть става разделена на участки, границы между которыми выполнены в виде зон ослабления конструкции, при этом каждая последующая зона ослабления конструкции, начиная от ближайшего к забою скважины конца трубы, выполнена усиленной по отношению к

предыдущей и расположена на расстоя- НИИ, равном мощности блока обрушения пород, определяемой из математического выражения А B-tgcf , где А - мощность блока обрушения пород; Б -- шаг обрушения пород кровли, Mj (f угол естественного относа

обрушенных пород, рад. i

2. Устройство по П.1, о т л и -

чающе е. ся тем, что зона ослабления конструкции выполнена в виде равномерного ряда круглых отверстий, в количестве, определяемом из следующего математического выражения

BK

Г - К

г-л м

где В.

Г

гг .

количество отверстии в к-й зоне ослабления конструкции, шт{

максимально возможное число отверстий по периметру трубы, при котором зона ослабления конструкции эквивалентна сплошной прорези, шт;

порядковый номер зоны, конструкции, начиная от ближайшей к забою скважины, ,2..., Л ;

5

0

5 0 5

М

мощность зоны расслоения

пород, м;

А мощность отдельного блока обрушения пород, м.

3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что зона ослабления конструкции выполнена в виде кольцевой канавки с рядом круглых отверстий, равномерно рассредоточенных по ней.

4.Устройство по П.1, отличающееся тем, что зона ослабления конструкции выполнена в виде рядов кольцевых канавок, при этом количество рядов на конце трубы в ближайшей к забою скважины зоне ослабления конструкции численно рав-

М но величине -г- , а каждая последую/1.

щая зона ослабления конструкции выполнена с количеством рядов кольцевых канавок, меньшим на единицу.

5.Устройство по п.П.1 и 4 , отличающееся тем, что

в промежуткемежду кольцевыми канавками выполнен равномерный ряд круглых отверстий.

/// /// /// /// /// /77

/// /// ///77/ /7//// -/

Г

I о о о

|0 000

ц г

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность дегазации и увеличить срок службы скважин (С). Устройство содержит став обсадных труб 1 с перфорированной 2 концевой частью, разделенной на участки. Границы между участками выполнены в виде зон ослабления конструкции (ЗОК). Каждая последующая ЗОК, начиная от ближайшего к забою С конца трубы, усилена по отношению к предыдущей и распо 1 с 9 (Л о о о о О о о о (Г -J ооооооN0 50 а ч iOOOOOOO

777 //// //// //// //////

о о о о о t

Iо OOP о

. 7

фиг.;

LJL

-Z.

(руг. 3

Фие.

Редактор И.Касарда

Составитель И.Федяева Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб

Заказ 7695/34Тираж 430 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

2

о о о о

t о о о о о . . .

У

I о о о Q о I

i о о о о о о о I

. 5