Устройство для строительства водозаборной скважины Советский патент 1993 года по МПК E21B43/10 

переводником 8 со штуцером для подачи воды или сжатого воздуха и крюкообрэзным 9 опережающим наконечником. На обоих фильтровых колоннах 2 и 4 размещены очистные 10 элементы с возможностью взаим- ной очистки в период перемещений фильтровой колонны 2, которая может быть выполнена как из металла, так и из полимерных синтетических материалов или из облегченных, например из прессованной и обработанной фанеры, очистные элементы могут быть выполнены в виде щетки из отрезков нержавеющей проволоки, закрепленных на кольцах 11,которые установлены в кольцевой 12 зазор между колоннами 2, 4.

. В кольцевом 12 зазоре установлены также герметизирующие 13 элементы внешней стороны колонн 4 размещены фиксирующие 14 элементы, выполненные в виде пластин.сжатых пружин для закре.пле- ния колонн в рабочем состоянии. В нижней части наружной 4 фильтровой колонны с торца размещен переводник JJ5 с обратным клапаном 16 и резьбой 17 для соединения с буровыми трубами (на фиг. не показаны). Переводник 15 крепится в наружной .4 фильтровой колонне с помощью срезных 18 элементов с возможностью перемещения во внутренней ее полости и взаимодействия с внутренней 2 фильтровой колонной, для .ее перемещения в верхнее положение. Фильтровые колонны 2 и 4 в нижней части снабжены резьбой для возможности соединения их с буровым снарядом.

Устройство работает следующим обра- зом.,.

Оно-устанавливается в сборе (фиг.1) в пробуренную по направлению к водоприемнику 19 скважину 20, которую до этого оснащают герметизирующим устройством, запорный арматурой (на фиг. не показаны) затем соединяют с буровыми трубами по резьбе 17 и подают вверх с помощью буровой установки. В случае если скважина еще не добурена до дна водоприемника 19 та- ким образом, чтобы верхние фиксирующие

14 элементы вошли и разжались в данной части; После этого дают натяжку с помощью буровой установки и срезают срезные 18 элементы, а снаряд вместе с переходником

15 перемещают внутри наружной 4 фильтровой колонной до упора с внутренней 12 фильтровой колонной, а затем выводят последнюю вверх вместе с буровым наконечником 1 поплавковой камерой 7 и другими укрепленными узлами до выхода верхней части .бурового наконечника 1 изводы,

Для повышения надежности работы на корпус гидроударника 6 или пневмоударни- ка устанавливают кольцевую 21 поплавкрвую камеру, подключают к штуцеру переводника 8 шланг, а камеру 21 фиксируют с расчетом удержания внутренней 2 фильтровой колонны, Указанные операции производят при закрытом положении задвижек на устье скважины (на фиг.1 не показано), Затем буровые трубы вместе с переходником 15 извлекают из скважины 20 и производят выпуск воды и подготовку скважины для эксплуатации, в период которой внутренняя 2 фильтровая колонна, перемещается под воздействием подъемных усилий от поплавковых камер 7 и 21 и периодического включения гидро-пневмоударного механизма в соответствии с колебаниями уровня 22 воды в водоприемнике 19, Одновременно осуществляется автоматически и очистка фильтрующих поверхностей колонн 2 и 4 от частиц породы с помощью .очистных элементов 10 в зоне перемещения внутренней 2 колонны. При этом вода из водоприемника через фильтровые 2, 4 колонны и через скважину 20 поступает в подземную дренажную систему, в результате чего достигается осушение месторождения.

Внутренняя фильтровая 2 колонна в период монтажно-демонтажных или взрывных работ в зоне водоприемника 19 может быть перемещена буровой установкой с помощью бурового снаряда из подземных выработок или с поверхности подъемными механизмами, например краном путем взаимодействия с крюкообразным 9 опережающим наконечником.

Пример. Рассмотрим применение предложенного устройства на примере сооружения восстающих дренажных скважин на Качарском, Полтавском и Лебединском железорудных месторождениях. Для его реализации могут быть использованы имеющиеся буровые установки типа УДБ-8 или УДБ-9, конструкции института ВИОГЕМ, а также серийные буровые насосы типа НБ 3-120/40 или НБ4-320/63. Наружную филь-. тровую колонну составляют из труб диаметром 114 мм, а внутреннюю колонну-из труб диаметром 89 мм (ГОСТ 8732-78). Глубина посадки фильтровых труб наружной колонны до 115 м, внутренней до 120 м. При этом, с учетом необходимости перекрытия водоносных неустойчивых отложений и возможности осушения водоприемников с последующим углублением карьера с 2-3-х ярусов, наружная фильтровая часть может быть увеличена до 50 м, а длина внутренней фильтровой колонны до 4,0 м,

Возможно применение внутренней фильтровой колонны, составленной из ме-. таллических ниппелей указанного размера в комбинации из облегченных полиэтиленевыхтруб высокого давления ПВП-90 С ГОСТ 18599-73 или из поливинилхлорида. Долото выполняют в виде конуса с резьбой для внутренней фильтровой колонны и для присоединения гидро-пневмоударного механизма. Учитывая то, что устройство усиливается в уже пробуренную скважину, долото должно быть рассчитано на возможность разрушения обвалившихся частиц горной породы в процессе установки, осуществляемой с помощью буровых труб диаметром 89 мм.

В качестве ударного механизма может быть применен забойный гидроударник типа ГВ-б с наружным диаметром корпуса 57 мм и массой 25 кг или пневмоударник типа М-48. Обеспечение устройства водой или сжатым воздухом осуществляется от поверхности автономных насоса типа НБЗ- 120/40 или компрессорной установки типа ЗИФ-ШВ5, а также от имеющейся внутри- карьерной напорной системы подачи воды или воздуха.

Внутренняя поплавковая камера имеет вспомогательный характер только для об- . легченных труб колонны 2 и выполняется из тонкостенной нержавеющей стали диаметром 68 мм, а основная наружная, из пробкового дерева с легким каркасом или комплектуется из спасательных кругов. Фиксирующие элементы выполняются из листовой пружинной стали, а очистные элементы из нержавеющей проволоки диаметром 0,2 мм, 9

Применение данного устройства позволяет упростить технологические Операции осушения карьерных водоприемников и автоматизировать очистку внешней и внут- ренней фильтровых колонн.

Формула изобретения

1. Устройство для строительства водозаборной скважины, включающее внутреннюю фильтровую колонну, наружную

0 фильтровую колонну с фиксирующими элементами, обсадную колонну труб, соединенную с переводником, и гидроудзрник, соединенный с внутренней колонной труб, отличающееся тем, что, с целью

5 повышения эффективности осушения карьерных водоприемников и упрощения техно- логических операций монтажа, оно снабжено очистными элементами и поплавковыми камерами, установленными в верх0 ней части внутренней фильтровой колонны, при этом последняя установлена с возможностью перемещения относительно наружной фильтровой колонны при вводе в водоприемник, а очистные элементы выпол5 нены в виде щеток и установлены между внутренней и наружной колоннами.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежно- 0 сти в работе, оно снабжено дополнительной кольцевой поплавковой камерой, установленной на верхней части внутренней колонны.