Устройство для импульсного нагнетания воды в угольный пласт Советский патент 1980 года по МПК E21F5/00 

1

Изобретение относится к горной нромышленности и может быть иснользовано для импульсного нагнетания воды в угольный пласт.

Известно устройство для нагнетания жидкости в пласт, каждый цилиндр насосной установки которого снабжен аккумулирующей емкостью, сообщенной с рабочей полостью упомянутого цилиндра 1.

Недостатками такого устройства являются сложность конструкции и повышенные габаритные размеры.

Известно устройство для имнульсного нагнетания воды в угольный пласт, включающее герметизатор, средство для создания импульсов при нагнетании жидкости, насос, нагнетательный трубопровод и соединительные шланги 2.

Недостатками такого устройства являются его относительно невысокая надежность и невозможность создания импульсов высокого давления.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства, уменьшение его габарнтов и создание импульсов высокого давления.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено резонатором-амортизатором, нагнетательной муфтой с обратным клапаном, штуцерами, один из которых имеет обратный клапан, средство для создания импульсов выполнено в виде гидроимпульсатора с выхлонным патрубком и импульсным насадком, при этом нагнетательный трубопровод, насос, резонаторамортизатор, ги;1,роим11ульсатор, нагнетательная муфта и герметизатор сообщены между собой последовательно, а полость нагнетательной муфты через обратный клапан сообщена с импульсным насадком, причем полость штуцера, имеющего обратный клапан, сообщена через него с полостью нагнетательной муфты н полостью второго щтуцера, сообщенного в свою очередь с выхлопным патрубком гндроимпульсатора, а свободный конец штуцера, имеющего обратный клапан, сообщен носредством соединительного шланга с нагнетательным трубопроводом.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, размещенное у нагнетательной скважины, вид.

Устройство состоит из насоса 1, нагнетательного (нитающего) трубопровода 2, резонатора-амортизатора 3, ударного трубопровода 4, гидроимпульсатора 5 с выхлопным патрубком 6 и импульсным насадком 7, нагнетательной полой сборной муфты 8 со штуцерами 9 и 10 с обратными клапанами il и 12, поджатыми соответственно

пружинами 13 и 14. Обратный клапан 11 служит для периодического закрытия импульсного насадка 7, а обратный клапан 12 служит для периодического закрытия канала штуцера 10. С помощью быстроразъемного соединения 15, широко применяемого в гидрошахтах, нагнетательная муфта 8 соединена с нагнетательной трубой 16, заделанной жестко в герметизатор 17 дегазационной скважины 18. Выхлопной патрубок 6 с помошью накидной гайки 19 соединен со штуцером 9 нагнетательной муфты 8, которая также штуцером 10 с номош,ью быстроразъемного соединения соединена с выхлопным (отводным) шлангом 20, второй конец которого с номошью быстроразъемного соединения соединен с нагнетательным трубопроводом 2 насоса 1.

Из питаюшего трубопровода 2 вода засасывается насосом 1 и подается через резонатор-амортизатор 3, ударный трубопровод 4 в гидроимпульсатор 5, омывает его клапан (на чертеже не показан) и через выхлопной патрубок 6, штуцеры 9 и 10, шланг 20 возврашается обратно к нагнетательному трубопроводу 2 насоса 1, а часть ее через обратный клапан 12 прохо/;нт в полость нагнетательной муфты 8 и далее через нагнетательную трубу 16 поступает в дегазационную скважину, способствуя быстрейшему заполнению скважины. Когда жидкость в гидроимнульсаторе 5 разгонится до определенной скорости, его кланан перекрывает выхлопной патрубок 6 и открывает импульсный насадок 7, нлопдадь сечення которого в несколько (10-12) раз меньше площади сечения выхлопного патрубка 6. При этом вследствие быстрого торможения жидкости в ударном трубопроводе 4 в нем и гидроимнульсаторе 5 происходит гидравлический удар, который сопровождается резким повышением давления (5-8 раз) в сравнении с исходным давлением воды, развиваемым насосом 1. Под высоким давлением гидроудара жидкость из гидроимпульсатора 5 через импульсный насадок 7, открывая обратный клапан 11, поступает в полость нагнетательной муфты 8 и далее через нагпетательную трубу 16 поступает в дегазационную скважину 18. При этом обратный кланан 12 закрыт.

После гидроудара клапан гидроимпульсатора 5 снова открывает выхлопной патрубок 6 и закрывает импульсный насадок 7 и процесс повторяется. Ударные волны

гидроударов отражаются от резонатораамортизатора 3 и не доходят до насоса 1. Ударные нагрузки гидроударов повышенной силы, действуя на жидкость, заполняющую дегазационную скважину 18, передаются этой жидкости и через нее угольному пласту, в котором образуются трещины для выхода газов.

Частота гидроударов колеблется в пределах 10-20 в секунду. Ударные нагрузки такого рода создают знакопеременные напряжения в массиве угля, хрупкого по своей структуре, способствующие быстрейшему его (угля) разрушению.

Формула изобретения

Устройство для импульсного нагнетания воды в угольный пласт, включаюшее герметизатор, средство для создания импульсов при нагнетании жидкости, насос, нагнетательный трубопровод и соединительные шланги, отличающееся тем, что, с целью новышепия экснлуатационной надежности устройства, уменьшения его габаритов и создания импульсов высокого давления, устройство снабжено резонаторомамортизатором, нагнетательной муфтой с обратным клапаном, штуцерами, один из которых имеет обратный клапан, средство

для создания импульсов выполнено в виде гидроимпульсатора с выхлопным патрубком и импульсным насадком, при этом нагнетательный трубопровод, насос, резонатор-амортизатор, гидроимиульсатор, нагнетательная муфта и герметизатор сообщены между собой последовательно, а полость нагнетательной муфты через обратный клапан сообщена с импульсным насадком, причем полость штуцера, имеюшего обратный

клапан, сообщена через него с нолостью нагнетательной муфты и полостью второго штуцера, сообшеппого в свою очередь с выхлопным патрубком гидроимиульсатора, а свободный конец штуцера, имеющего обратпый клапан, сообщен посредством соединительного шланга с нагнетательным трубопроводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка № 2681000/22-03, кл. Е 21F 5/02, 10.11.78, по которой принято решенпе о выдаче авторского свидетельства.

2. Авторское свидетельство СССР № 199065, кл. Е 21F 5/02, 10.05.66 (прототип).