Устройство для осушения скважин Советский патент 1979 года по МПК E21F16/00 E21C37/00 

1

Изобретение относится к технике взрывных работ на карьерах и предназначается для осушения взрывных скважин перед их заряжением.

При взрывании обводненных скальных пород на карьерах используются водоустойчивые сорта взрывчатых веществ (ВВ), которые по сравнению с ВВ, используемыми для сухих скважин, стоят в 1,5-2 раза дороже. Расход водоустойчивых ВВ можно сократить, если производить предварительное осушение взрывнь1х скважин. Для заряжения и взрывания осушенных скважин можно применять дешевые неводоустойчивые ВВ (зерногранулит, гранулит, игданит).

Известно устройство для осушения взрывных скважин, содержаш.ее приводной реверсивный барабан, установленный на полой оси, шланги, размещенные на барабане, и погружной насос, соединенный со шлангами L1 Известно также устройство для осушения скважин, в котором погружной насос выполнен в виде пневматического струйного насоса, соединенного с коаксиальным шлангом 2.

Такое устройство обладает, однако, недостатками, состоящими в недостаточных производительности и качестве осушения скважин. Производительность ограничивается большим гидравлическим сопротивлением канала для откачиваемой водовоздушной смеси, причем сечение этого канала невозможно увеличить, т. к. оно предопределено диаметром скв-ажины. При достаточно глубоких скважинах жидкость (шлам) поступает наверх с незначительным напором, что приводит к сливу поблизости от осушаемой скважины и повторному ее затоплению или к необходимости устраивать специальный передвижной водоотводящий пульпопровод, лоток или т. п. Это снижает качество работ по осушению скважин.

Цель изобретения состоит в повышении производительности и качества осушения взрывных скважин на карьерах.

Эта цель достигается тем, что известное устройство для осушения в-зрывных скважин, содержащее подвешенный на коаксиальном шланге погружной пневматический струйный насос и приводной реверсивный барабан для шланга, установленный на полой оси, снабжено составным полым цилиндром, одна часть которого, являющаяся подвижной, смонтирована в реверсивном барабане и соединена с внешней полостью коаксиального шланга, а другая - неподвижная его часть установлена на полой оси и снабжена водометным пневматическим устройством и трубкой для выпуска избыточного воздуха. Благодаря такому выполнению устройства достигается значительное повышение его производительности, т. к. водометный пневматический струйный насос, создавая разрежение в полом цилиндре, снижает противодавление в канале для нагнетаемой водовоздушной смеси. Качество работ по осушению взрывных скважин повышается благодаря отбрасыванию откачанной воды на 10-20 м в сторону от скважины. На фиг. 1 - принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - погружной струйный насос в разрезе; на фиг. 3 - вертикальный разрез устройства; на фиг. 4 - вид спереди на барабан. Устройство для осушения скважин состоит из погружного пневматического струйного насоса 1, подвешенного на коаксиальном шланге, в котором воздушный шланг 2 установлен внутри наружного шланга 3, так что между их стенками образуется канал подачи воды из скважины в виде водовоздушной смеси; оба шланга 2 и 3 через присоединительную головку 4 подвешены к реверсивному барабану 5,- установленному своей втулкой 6 на подшипниках 7 на неподвижной полой оси 8. На втулке 6 барабана 5 и на полой оси 8 установлен полый цилиндр 9, состоящий из двух частей, одна из которых «а посажена на втулку 6 и вращается вместе с барабаном 5, а другая «б посажена на полую ось 8 и с помощью гайки 10 прижата к монтажной рамке 11 (на фиг. 1 для наглядности чертежа монтажная рамка 11 условно отодвинута от барабана 5). Поворотная часть полого цилиндра 9 через трубы 12 и 13 и присоединительную головку 4 соединена с подающим шлангом 3, а неподвижная его часть снабжена водометным пневматическим струйным насосом 14 для выброса отделившейся воды и трубкой 15 для выпуска в атмосферу избыточного воздуха. Вращение барабана 5 при опускании и подъема шлангов 2, 3 с погружным насосом 1. производится вращателем 16, установленным на монтажной рамке 11, с помощью внутренней фрикционной пары 17, 18. Устройство с помощью монтажной рамки 11 установлено на направляющих рамы- мачты 19. оборудованной пневмоцилиндрами 20 для перемещения рамки 11 с барабаном 5 на высоту 1,5-2 м и пультом управления 21, с кранами дл;: подачи сжатого воздуха в погружной 1 и водометный 14 насосы, в пневмодвигатель вращателя 16 и в пневмоцилиндры 20. В полом цилиндре 9 установлен отбойный щиток 22 для направления воды в водометный струйный насос 14; обе части полого цилиндра 9 уплотнены эластичным кольцом 23. Погружной пневматический струйный насос 1 выполнен (фиг. 2) в виде стакана 24 с отверстиями 25 для всасывания воды, внутри которого установлен воздухоподводящий штуцер 26, и насадка 27 с каналами 28 и 29 для подачи сжатого воздуха в виде кольцевой эжектирующей струи в межтрубную полость. При работе устройства для осушения скважин его перемещают вдоль осушаемого ряда скважин и останавливают так, чтобы нацелить погружной насос 1 над осущаемой скважиной. После этого насос I под действием собственного веса и веса шлангов 2, 3 или с помошью врашателя 16 опускают в скважину. При погружении н&соса 1 в него подается сжатый воздух, одновременно он подается в водометный струйный насос 14, который создает разрежение в наружном шланге 3. Сжатый воздух по кольцевому каналу 29 выбрасывается вверх, при этом вода из скважины засасывается через отверстия 25 и в виде юдовоздушной смеси подается по каналу между стенками внутреннего и наружного шлангов 2, 3. Затем водовоздушная смесь через присоединительную головку 4 и трубы 12 и 13 тангенциально входит в полый цилиндр 9, где вода отделяется из смеси, поступает в водометный струйный насос 14 и отбрасывается им в сторону, а избыточный воздух выходит в атмосферу по трубке 15. После полного удаления воды из скважины поднимают насос 1 на поверхность и устройство перемещают на другую скважину, где указанные операции повторяются. Формула изобретения Устройство для осушения скважин, содержащее приводной реверсивный барабан, установленный на полой оси, коаксиальный шланг, размещенный на барабане, и пневматический насос, соединенный со шлангом, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и качества осушения, устройство снабжено составным полым цилиндром, одна часть которого, являющаяся подвижной, смонтирована в реверсивном барабане и соединена с внешней полостью коаксиального щланга, а другая - неподвижная установлена на полой оси и снабжена водометным пневматическим устройством и трубкой для выпуска избыточного воздуха. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 231505, кл. Е 21 F 16/00, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР № 383899, кл. F 04 F 1/18, 1971.