Способ гидравлического бурения скважин на крутых выбросоопасных, склонных к высыпанию пластах и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК E21C25/60 E21B7/18 

Описание патента на изобретение SU1578328A1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке опасных по внезапным выбросам угля и газа крутых пластов, в частности для бурения восстающих скважин, используемых: преимущественно при дегазации пласта, проведении разрезных выработок и безлюдной гидравлической добыче угля.

Цель изобретения - предотвращение развития газодинамических явлений при проведении скважин и повышение эффективности гидравлического бурения путем подбора оптимального режима гидровымывания угля, а также повышение безопасности работ.

На фиг.1 приведена схема бурения скважин; на фиг.2 - устройство для гидравлического бурения, вид в плос- кости пласта; на фиг.З - разрез на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2.

Сущность способа заключается в следующем.

Задают пределы допустимого отставания струеформирующих насадок от забоя скважины,в диапазоне которых каждому контрольному положению соответствуют взаимосвязанные значения переменных параметров режима бурения, осуществляют бурение, в процессе которого часть напорной воды отводят на сброс, не доводя до струеформирующих насадок бурового инструмента, при этом оперативно контролируют скорость подачи бурового инструмента в скважину, расход напорной воды, расход воды отводимой на сброс и объем пульпы, поступающей из скважины, сравнивают фактический объем пульпы, поступающей из скважины, с расчетным для каждого контролируемого положения струефор- мирующих насадок, а скорость подвига- ния забоя скважины - со скоростью подачи инструмента в скважину, по результатам сравнения корректируют , расход напорной воды через буровой инструмент и угловую скорость знакопеременного вращения инструмента, при этом контролируют безопасность процесса гидровымывания угля по допустимой разнице между фактическим и расчетным значениями объема пульпы и ведут бурение в оптимальном режиме для каждого конкретного участка скважины, кроме того, производят герметизацию забоя скважины, которую осуществляют мгновенно при падении давления

5 0 5

0

5

0

напорной воды на насадках до нуля или при импульсном росте усилий подачи инструмента.

Устройство для гидравлического бурения скважин содержит гидромониторную установку, включающую основа- ние 1 станка с вращателем 2, исполнительными механизмами в виде гидроцилиндров подачи 3 и вращения 4 б уро- вого инструмента. Буровой инструмент выполнен в виде колонны концентричных труб, образующих став штанг 5 с двумя обособленными друг от друга каналами: центральным б и периферийным 7, - включает направляющую опору 8 и буро- вуют головку, включающую струеформи- рующие стволы 9 и соединительный патрубок с внутренней 10 и наружной 11 трубами. Для создания напорной воды применяют механизм подачи воды в скважину - шахтную насосную установку (НУ) 12 со сбросным вентилем 13, подключенную к водоводу 14, например противопожарному трубопроводу. Устройство включает также станцию гидропривода (СГ) 15, блок управления (БУ) 16, программное устройство (ПУ) 17 и контрольно-измерительную аппаратуру: датчик 18 скорости подачи бурового инструмента в скважину 19 к ее забою 20, датчик 21 расхода напорной воды Q«, подаваемой к буровой головке, датчик 22 расхода воды QC4, сбрасываемой в буровой головке, и пульпомер 23.

Выходы датчиков 18, 20-23 связаны с входом программного устройства 17, выход которого связан с входом блока 16 управления, выход которого сообщен с исполнительными механйзмами 3% 4 подачи вращения бурового инструмента и с механизмом 12 подачи воды.

Буровая головка имеет струеформи- рующие стволы 9 с насадками 24, соединительный патрубок с внутренней 10 и наружной 11 трубами. Стволы 9 одно- плоскостными шарнирами 25 присоединены к внутренней трубе 10 и имеют ролики 26, плоские пружинные элементы 27 и опережающее ребро 28. Вдоль продольной оси внутренней трубы 10 выполнены отверстия 29. Наружная труба 11 снабжена торообразной диафрагмой 30 из эластичного материала и имеет отверстие 31.

Направляющая опора 8 состоит из цилиндрического корпуса с двумя радиальными перегородками, имеющими

отверстия 32 и 33, и снабжена пружи- ной 34. Забойная часть внутренней поверхности 35 направляющей опоры 8 выполнена с углом конусности для обес печения постоянного истечения струй на контакт опоры 8 с забоем 20. Радиальная перегородка с отверстиям 32 снабжена полым плунжером 36 с наружным пазом 37 и отверстием 38.

Для ведения работ по бурению определяют, исходя из паспортных данных оборудования (в основном по расходу и давлению напорной воды на выходе насосной установки) и крепости угля на участке проведения скважины, начальные условия бурения. К ним относят: расход воды QgQ в забое скважины (через насадки) при среднем значении углов истечения струй относитель° ysiii- iisiii L

2

но оси бурения oiu

давление воды PQ в стволах буровой головки, угловую скорость С00 знакопеременного вращения става подачи в секторе углов 0 - 360°, расчетную скорость подачи Vno инструмента, равную скорости подвигания забоя скважины, расход пульпы О по в соответствии

с Q So и vno

Затем на поверхности шихты производят запись информации для программного устройства, которая включает зависимости расхода QJ. через насадки и давления воды Р в стволах от раз- личных значений расхода напорной вод Otj, подаваемой по ставу к буровой головке (Qy 6 QH-) и углов истечения струй ( otW|1H Ј od Ј oi Mal(c зависимость скорости подачи инструмента Vn от различных значений углов истечения струй об при условии, что Vn Упмакспри° ° ААИНИ vn ° при об осмакс a Кроме того, в постоянно запоминающий блок программного устройства вводят за- висимость объема пульпы О от различных, значений скорости подачи инструмента Vp и глубины бурения 1$ скважины диаметром РскВ.

В общем случае программное устройство 17 кроме постоянно запоминающего блока содержит блоки считывания информации, дешифраторов и регистров

Перед началом работ по проведению скважины подготавливают оборудование для реализации начальных условий бурения. Подают буровую головку на ось бурения, при этом направляющая опо

0

0

5

нии: uio

а расстояра 8 контактирует с пластом угля, а стволы 9 находятся в среднем положе .tUL-i .

2 5i

ние гидроотбойки 1% -«- (1 длина

контролируемого диапазона отставания струеформирующих частей буровой го0 ловки от забоя).

Вентиль 13 устанавливают в положении, обеспечивающим при подаче насосной установки Q истечение струй в забое с расходом Qf Q§ приЫ оЈ0

5 и давлением воды Р0.

Настраивают гидроцилиндр вращения 4 для перемещения става штанг 5 с выбранной скоростью .

При подаче воды для бурения и включении программного устройства 17 в нем поступает команда на считывание информации от датчиков 18, 21 и пульпомера 23. Кроме того, информация из постоянного запоминающего

блока переносится на выходные регистры устройства 17, основным сигналом которых при бурении является расход воды через насадки (разность показаний датчиков 21 и 22 - 0. Qu; Qc(il ) s

0 поступающий в задатчик скорости подачи V,, инструмента.

При изменении расхода воды в забое Q Ј (увеличении или уменьшении) выдается команда в блок 16 управления на изменение скорости подачи Vn (снижение или повышение). Контроль скорости подачи инструмента на забой Vn ведется с помощью датчика 18, информация с которого поступает в программное.устройство 17.

При росте эффективности гидравлического разрушения угля забой 20 скважины 19 удаляется от буровой головки, направляющая опора 8 пере5 мешается вслед за забоем 20, а расстояние гидроотбойки 1 , увеличивается. При этом изменяют углы истечения струй относительно оси бурения ь( и параметры струй - падает их энер0 говооруженность (за счет снижения Qg-и, в меньшей степени, Р) . Одновременно с ростом скорости гидро- вымыва скважины и увеличением отставания струй от забоя 20 программное

устройство 17 выдает сигнал на блок 16 управления на увеличение скорости подачи Vn. Если за счет снижения энерговооруженности струй и увеличения скорости подачи инструмента расстояния гидроотбойки не удается стабилизировать и сохранить в пределах контролируемого диапазона (скорость подвигания забоя продолжает быть больше скорости подачи инструмента), но наступает момент, когда забой удалится на максимально контролируемое расстояние, т.е. d , ,0)(;c. В этом случае на блок 16 управления поступает команда с устройства 17 на сброс напорной воды с помощью вентиля 13 (QH QCH) и подачу инструмента на расстояние, равное начальному, 1

. Затем-снижают расход через насадки путем уменьшения величины расхода воды Оц, подаваемой к буровой головке ( Qtt QLJ) вентилем 13 посредством перевода его в новое положение, при котором увеличивают объем сбрасываемой воды от насосной установки 12. Процесс бурения возобновляют, добиваясь стабильной работы по проведению скважины с отставанием насадок от забоя в контролируемом диапазоне до наступления нового изменения эффективности гидравлического разрушения.

При подаче воды для бурения ведут контроль объема пульпы, поступающей из забоя 20, с помощью датчика 23, устанавливаемого в устье скважины 19. Информация датчика 23 подается на программное устройство 17, которое сравнивает фактический объем поступающей пульпы с расчетным, и при увеличении разницы между ними дает команду на блок 1 б управления на снижение скорости подачи става штанг 5 и расхода напорной воды через насадки вплоть до прекращения перемещения инструмента в скважине и подачи к головке напорной воды, т.е. на герметизацию забоя. Увеличение объема пульпы свидетельствует о начале высыпания угля в забое, проявлении предупредительных признаков внезапного выброса.

Информация, подаваемая из постоянно запоминающего блока на выходные регистры программного устройства 17, содержит также сигнал, включающий реле задержки времени на герметизацию забоя в крайних точках диапазона перемещения стволов относительно забоя 20, которую осуществляют мгновенно одновременно с прекращением подачи на забой инструмента при порыве

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

става штанг или разгерметизации его водоподающего канала (для исключения механического воздействия буровой головки на забой) и отжатии от забоя направляющей опоры ввиду интенсив- ного выдавливания или внезапного обрушения угля в забое скважин (для прекращения развития газодинамических явлений).

Устройство для бурения скважин работает следующим образом.

При включении насосной установки 12 вода по центральному каналу 6 става штанг 5 поступает к внутренней трубе 10 буровой головки. Далее одна часть напорной воды через отверстия 29 во внутренней трубе 10 попадает в периферийный канал 7, а вторая часть через стволы 9 и насадки 24 подается в забои 20 для разрушения угля и образования скважины 19. Одновременно с подачей воды в забой 20 включают станцию гидропривода 15 и программное устройство 17. Управление устройством при бурении ведут при помощи блока 16 управления. При знакопеременном вращении става штанг 5 гидроцилиндром вращения 4 получают движение также и внутренняя труба 10 со стволами 9. Стволы 9 посредством пружинных элементов 27 разведены, при этом ролики 26 контактируют с внутренней поверхностью 35 опоры 8. Направляющая опора 8 имеет возможность перемещаться в направлении бурения только по оси посредством пружины 34 и постоянно контактирует с угольным забоем 20.

Отбитый угол через отверстия 32 и 33 поступает вместе с отработанной водой, образуя пульпу, к устью скважины, где установлен пульпомер - да.т- чик 23, и далее попадает в подготовительную выработку.

При вращении стволов 9 струи вымывают в угольном массиве кольцеобразную щель и скалывают керн (если он образуется)«струями (гидравлическим клином) или опережающим ребром 28. Под действием пружины 34 направляющая опора 8 перемещается к забою 20 и, если скорость подачи в скважину става штанг 5 с жестко присоединенными к головной его штанге трубами 10 и 11 равна скорости гидровымыва скважины, разрушение угля ведется струями с практически постоянными параметрами. При рассогласовании скоростей подачи инструмента и образовании скважины положение внутренней трубы относительно плунжера 36 опоры 8 изменяется, что приводит к изменению количества сбрасываемой через отверстия 29 в периферийный канал 7 напорной воды, подаваемой через вентиль 13 по центральному каналу 6. Так, например, при уменьшении эфпри выдавливании угля из забоя 20,направляющая опора 8 восстанавливается или даже отжимается от массива в крайнее заднее положение, давление и расход воды резко возрастают, сброс воды с центрального канала 6 в периферийный 7 прекращается, а часть напорной воды из канала 6 через одно

фективности разрушения угля (увеличе-JQ из отверстий 29 (верхнее) и отверстие

15

20

30

ние крепости угля) в забое 20 скважины 19 скорость осевого перемещения направляющей опоры 8 замедляется, а став штанг 5 продолжают подавать на забой с прежней скоростью. При этом плунжер 36 плавно перекрывает сбросное отверстие 29, количество сбрасываемой воды, фиксируемое с помощью датчика 22, уменьшается, энерговооруженность истекающих из насадок 24 струй увеличивается, а эффективность разрушения угля, следовательно, повышается в сравнении с исходными условиями бурения. Одновременно с изменением величины расхо- 25 да напорной воды через насадки 24 (увеличением) программное устройство 17 подает команду на блок 16 управления на снижение скорости подачи става штанг 5 в скважину 19.

Отбойка угля в забое 20 ведется в новом режиме - давление и расход воды через насадки 24 увеличены, скорость подачи става штанг 5 в скважину

19и расстояние от стволов 9 до забоя

20уменьшены, углы истечения струй относительно оси бурения возросли, но благодаря профилю внутренней поверхности 35 забойной части направляющей опоры 8 и постоянному контакту с н-ей стволов 9 посредством роликов 26 и пружинных элементов 27 обеспечено истечение струй на контакт опоры 8 с забоем 20.

Если в дальнейшем эффективность разрушения угля будет падать, то может наступить момент, когда образование скважины будет вестись на расстоянии, близком к минимально контролируемому, с небольшой скоростью подачи инструмента в скважину. В этом случае подачу напорной воды в забой 20 прекращают, корректируют скорость вращения става штанг 5 (уменьшают), а вентиль 13 переводят в новое положение, увеличивая расход через насадки и давление воды в стволах 9.

В начальный момент возникновения газодинамического явления, например

35

40

45

50

55

38 в плунжере 36 поступает в полость диафрагмы 30, наполняет ее и мгновенно перекрывает отверстия 32 в радиальной перегородке опоры 8, герметизируя забой 20 от скважины 19. Одновременно поступает команда с программного устройства 17 на останов става подачи штанг 5 и переключение вентилем 13 всей напорной воды (QH) на сброс. После перераспределения горного давления, разгрузки и дегазации пласта в призабойнон части угольного массива бурение скважины продолжают, не допустив развития газодинамического явления в начальный период его развития.

Для продолжения бурения отводят став подачи штанг 5 от забоя 20 для обеспечения выпуска воды из диафрагмы 30 в скважину через паз 27.

При внезапном образовании полости впереди направляющей опоры 8 (обрушение или высыпание призабойной части массива) или разком повышении скорости гидровымыва угля в забое 20 (наличие перемятого угля, трещиноватого и т.д.) опора 8 под действием пружины 34 подается вперед, происходит изменение (скачок) величины расхода и давления напорной воды на насадках 24 (падает до нуля) за счет сброса всего объема воды через отверстия 29 в канал 7. Одновременно опора 8 воздействует на эластичную торообразную диафрагму 30 и перекрывает отверстия 33 в своей перегородке, герметизируя этим забой 20.

Длину контролируемого диапазона 1 отставания струеформирующих частей буровой головки (стволов и насадок) выбирают в зависимости от диаметра скважины, который обусловлен конструктивными параметрами применяемого оборудования, в частности диаметром корпуса направляющей опоры и штанг става, а также величиной максимального расхода напорной воды на выходе насосной установки.

1578328Ю

при выдавливании угля из забоя 20,направляющая опора 8 восстанавливается или даже отжимается от массива в крайнее заднее положение, давление и расход воды резко возрастают, сброс воды с центрального канала 6 в периферийный 7 прекращается, а часть напорной воды из канала 6 через одно

JQ из отверстий 29 (верхнее) и отверстие

15

20

30

25

35

40

45

50

5

38 в плунжере 36 поступает в полость диафрагмы 30, наполняет ее и мгновенно перекрывает отверстия 32 в радиальной перегородке опоры 8, герметизируя забой 20 от скважины 19. Одновременно поступает команда с программного устройства 17 на останов става подачи штанг 5 и переключение вентилем 13 всей напорной воды (QH) на сброс. После перераспределения горного давления, разгрузки и дегазации пласта в призабойнон части угольного массива бурение скважины продолжают, не допустив развития газодинамического явления в начальный период его развития.

Для продолжения бурения отводят став подачи штанг 5 от забоя 20 для обеспечения выпуска воды из диафрагмы 30 в скважину через паз 27.

При внезапном образовании полости впереди направляющей опоры 8 (обрушение или высыпание призабойной части массива) или разком повышении скорости гидровымыва угля в забое 20 (наличие перемятого угля, трещиноватого и т.д.) опора 8 под действием пружины 34 подается вперед, происходит изменение (скачок) величины расхода и давления напорной воды на насадках 24 (падает до нуля) за счет сброса всего объема воды через отверстия 29 в канал 7. Одновременно опора 8 воздействует на эластичную торообразную диафрагму 30 и перекрывает отверстия 33 в своей перегородке, герметизируя этим забой 20.

Длину контролируемого диапазона 1 отставания струеформирующих частей буровой головки (стволов и насадок) выбирают в зависимости от диаметра скважины, который обусловлен конструктивными параметрами применяемого оборудования, в частности диаметром корпуса направляющей опоры и штанг става, а также величиной максимального расхода напорной воды на выходе насосной установки.

Для скважин, буримых гидромониторными установками типа КБГ, их диаметр составляет 300-500 мм. Насосные установки (ШНУ, УНШ), применяемые в шахтах с КБГ, имеют расход в пределах 10-18 и давление напорной воды до 20 МЛа. Длина контролируемого диапазона находится в пределах 0,2 - 0,35 м. ;

Предлагаемые способ и устройство характеризуются высоким уровнем безопасности работ по бурению скважин большего диаметра ввиду предотвращения развития газодинамических явлений путем автоматизации оперативного реагирования (герметизация забоя, прекращение воздействия струй на напряженный массив угля и движения бурового инструмента в скважине) в начале их проявления (повышенный выход угля из скважины, выдавливание угля из забоя и др.). Кроме того, автоматический подбор режима бурения в связи с изменением эффективности разрушения угля, что характерно для зон с различным напряженным состоянием массива (основным признаком выбросе- опасности) , позволят снизить вероятность возникновения газодинамических явлений или внезапного обрушения (высыпания) угля.

Формула изобретения

1. Способ гидравлического бурения скважин на крутых выбросоопасных склонных к высыпанию пластах, согласно которому выбирают режим бурения с учетом прочностных характерис- тик угольного массива, задают скорость вращения и подачи инструмента в скважину, расход и давление напорной воды, которую подводят к средствам бурения, осуществляют бурение скважины, в процессе которого контролируют удаление струеформирующих насадок бурового инструмента от забоя и при максимальном удалении последнего прекращают подачу воды, контролируют ведение гидровымывание угля по наличию выхода пульпы из скважины, отличающийся тем, что, с целью предотвращения развития газодинамических явлений при проведении скважин и повышения эффективности гидравлического бурения путем подбора оптимального режима гидровымывания угля, задают пределы допустимого от

« Е

0

5

ставания струеформирующих насадок от забоя скважины, в диапазоне которых каждому контрольному положению соответствуют взаимосвязанные значения переменных параметров режима бурения, осуществляют бурение, в процессе которого часть напорной воды отводят на сброс, не доводя до струеформирующих насадок бурового инструмента, при этом оперативно контролируют скорость подачи бурового инструмента в скважину, расход напорной воды, расход воды, отводимой на сброс, и объем пульпы, выходящей из скважины, сравнивают фактический объем пульпы, поступающей из скважины, с расчетным для каждого контролируемого положения струеформирующих насадок, а скорость подвигания забоя скважины - со скоростью подачи инструмента в скважину, по результатам сравнения корректируют расход напорной воды через буровой инструмент и угловую скорость знакопеременного интрумента, при этом контролируют безопасность процесса гидровымывания угля по допустимой разнице между фактическим и расчетным значениями объема пульпы и ведут бурение в оптимальном режиме для каждого конкретного участка скважины.

2.Способ поп.1,отлич ак - щ и и с я тем, что, с целью повышения безопасности работ, производят герметизацию забоя скважины, которую осуществляют мгновенно при падении давления напорной воды на насадках до нуля или при импульсном росте усилий подачи инструмента.

3.Устройство для гидравлического бурения скважин на крутых выбросоопасных склонных к высыпанию пластах, включающее стволы с насадками, нап- ра.вляющую опору, соединительный патрубок и буровой инструмент в виде става труб, исполнительные механизмы подачи и вращения.бурового инструмента, механизм подачи воды в скважину, отличающееся тем, что, с целью предотвращения развития газодинамических явлений при проведении скважин и повышения эффективности гидравлического бурения путем подбора оптимального режима гидровымывания угля, оно снабжено системой автоматического поддержания режима бурения, которое включает программное устройство с блоком управления, датчик скорости подачи

инструмента в скважину, датчик расхода напорной воды, датчик расхода воды сбрасываемой -из скважины, и датчик объема пульпы, при этом выходы дат- чиков связаны с входом программного устройства, выход которого связан с входом блока управления, выход которого сообщен с исполнительными механизмами подачи и вращения бурового инструмента и подачи воды в скважину, при этом буровой инструмент выполнен в виде колонны концентричных труб, которые образуют двухканальный став, а направляющая опора выполнена в виде полого цилиндра с имеющими отверстиями радиальными перегородками, с одной из которых жестко связан полый плунжер, размещенный с возможностью продольного перемещения в соединительном патрубке, который, в свою очередь, выполнен в виде концентрично расположенных труб,связанных с головной штангой двухканального става, при этом внутренняя труба соединительного пат- рубка имеет ряд отверстий, размещенных вдоль продольной оси патрубка, и верхним концом шарнирно связана со стволами, имеющими ролики, которые установлены с возможностью взаимодействия с внутренней профильной поверхностью опоры, которая имеет форму конуса, причем другая радиальная перегородка направляющей опоры установлена на внешней поверхности наружной трубы соединительного патрубка и подпружинена относительно головной штанги двухканального става.

4. Устройство поп.З, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности работ, оно снабжено закрепленной на внешней поверхности соединительного патрубка торообразной диафрагмой из эластичного материала, внутренняя полость которой имеет возможность периодического сообщения с каналом внутренней трубы соединительного патрубка с помощью радиальных отверстий, выполненных соответственно на наружной трубе соединительного патрубка и плунжере.

Похожие патенты SU1578328A1

название год авторы номер документа
Гидромониторный бур 1980
  • Друпов Николай Александрович
SU901531A1
Гидромеханическая установка для бурения скважин 1979
  • Митрофанов Игорь Адольфович
  • Сметана Николай Яковлевич
  • Пучков Борис Михайлович
  • Удовика Анатолий Яковлевич
SU872750A1
Гидромониторная буровая головка 1981
  • Махиня Василий Васильевич
  • Друпов Николай Александрович
  • Хижняк Николай Яковлевич
  • Лукьянченко Евгений Серафимович
  • Слепец Владимир Федорович
  • Молчанов Анатолий Иванович
  • Шапараев Михаил Михайлович
  • Мурзин Альберт Кириллович
SU953171A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ВЫЕМКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 2012
  • Радько Борис Васильевич
RU2498070C1
Исполнительный орган для скважинного гидродобычного агрегата 1982
  • Фищенко Владимир Иванович
  • Лукьянченко Евгений Серафимович
  • Друпов Николай Александрович
SU1051289A1
Гидромониторная буровая головка 1980
  • Друпов Николай Александрович
  • Лукьянченко Евгений Серафимович
SU929845A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СКВАЖИН НЕКРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ 1992
  • Антипов В.В.
  • Браккер И.И.
  • Манжула И.Т.
RU2026489C1
Гидробур 1990
  • Кузнецов Сергей Георгиевич
  • Юшин Вадим Викторович
  • Куваев Сергей Николаевич
  • Спектор Моисей Шиманович
  • Свидиров Николай Леонидович
  • Маковенко Анатолий Павлович
SU1768758A1
Исполнительный орган гидромонитор-НОгО АгРЕгАТА 1979
  • Друпов Николай Александрович
  • Лукьянченко Евгений Серафимович
SU848624A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН 2002
  • Вдовенко В.Л.
  • Логачёв Ю.Л.
  • Осипов П.Ф.
  • Юдин В.М.
RU2243352C2

Иллюстрации к изобретению SU 1 578 328 A1

Реферат патента 1990 года Способ гидравлического бурения скважин на крутых выбросоопасных, склонных к высыпанию пластах и устройство для его осуществления

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для бурения восстающих скважин при разработке опасных по внеземным выбросам угля и газа крутых пластов. Цель - предотвращение развития газодинамических явлений при проведении скважин и повышение эффективности гидравлического бурения путем подбора оптимального режима гидровымывания угля. Для этого выбирают режим бурения с учетом прочностных характеристик угольного массива. Задают скорость вращения и подачи бурового инструмента /БИ/, выполненного в виде колонны концентрических труб, образующих двухканальный став, и давление напорной воды /НВ/, которую подводят к средствам бурения. В процессе бурения контролируют удаление струеформирующих насадок /СФН/ буровой головки от забоя. Задают пределы допустимого отставания СФН от забоя скважины, в диапазоне которых каждому контрольному положению соответствуют взаимосвязанные значения переменных параметров режима бурения. Часть НВ в процессе бурения отводят на сброс, не доводя до СФН. При этом оперативно контролируют скорость подачи БИ в скважину, расход НВ, отводимой на сброс, и объем пульпы, выходящей из скважины. Фактический объем пульпы сравнивают с расчетным для каждого контролируемого положения СФН, а скорость подвигания забоя скважины - со скоростью подачи БИ. По результатам сравнения корректируют расход НС через БИ и угловую скорость знакопеременного БИ. По допустимой разнице между фактическим и расчетным значениям и объема пульпы контролируют безопасность процесса гидровымывания угля. Бурение ведут в оптимальном режиме для каждого конкретного участка скважины. Для повышения безопасности работ при падении давления НВ на СФН до нуля или при импульсном росте усилий подачи БИ забой скважины мгновенно герметизируют. Устройство для осуществления способа снабжено системой автоматического поддержания режима бурения. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения SU 1 578 328 A1

макс

4 3

W 16 1

/ I II

N/WV v vV v ч

# ГЈ

фигЛ

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1990 года SU1578328A1

Гидромониторная головка 1978
  • Доктор Фалик Шахнович
  • Мамедов Валерий Нурович
  • Орловский Анатолий Генрихович
SU718605A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Авторское свидетельство СССР К 1351245, кл
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

SU 1 578 328 A1

Авторы

Кузнецов Александр Степанович

Фищенко Владимир Иванович

Даты

1990-07-15Публикация

1988-08-08Подача