Устройство для скважинной гидродобычи по-лЕзНыХ иСКОпАЕМыХ Советский патент 1981 года по МПК E21C45/00 

1

Изобретение относится к области добычи через скважины рыхлых, раздельно-зернистых руд и нерудных полезных ископаемых методом гидроразмыва на месте залегания с последующим подъемом на поверхность в виде гидросмеси, суспензии и т. д. Устройство может быть использовано при очистке зумпфов, пульпоеборников от шламов, при расширении артезианских скважин, для создания подземных емкостей (хранилищ).

Известно устройство для скважинной гидродобычи иолезных ископаемых, включающее разрушающие насадки, трубопровод для подачи на забой рабочего агента, трубу для выдачи полезного ископаемого на поверхность, гидроэлеватор для создания напорного потока гидросмеси 1.

Однако известное устройство набивается кусками породы из-за того, что подъемная труба на всасе частично перекрывается гидроэлеваторной насадкой. Это приводит к снижению производительности по выдаче гидросмеси, вызывает необходимость остановок для расчистки всаса. Направленная в сторону насадка работает в зоне всаса непрерывно, что вызывает повышенные затраты энергии и ухудшает условия всаса полезного ископаемого.

Известпо также устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее пульповыдачную трубу с приемными отверстиями для гидросмеси, разрушающую и центральную насадки, сообщенные посредством каналов с камерой давления и напорный трубопровод, сообщенный с камерой давления 2.

Однако это устройство имеет тот недостаток, что приемные отверстия для гидросмеси могут забутовываться кусками породы. Это приводит к прекращению добычи и вызывает необходимость проведения специальных работ по расчистке пульпоприемных отверстий.

Восстановление работоспособности устройства требует подъема его на поверхность, очистки отверстий и последующего спуска в скважину, что вызывает не только снижение производительности, но и связано с дополнительными затратами труда и материалов.

Целью изобретения является повышение надежности и работы устройства путем обеспечения возможности расчистки приемного отверстия при его закупорке.

Это достигается тем, что устройство снабжено дополнительной насадкой, расположенной в непосредственной близости от приемного отверстия и сообщенной посредством канала с камерой давления, последняя выполнена в виде полого цилиндра и снабжена подпружиненным пустотелым поршнем с отверстиями в его стенках, расположенным между приемным отверстием и камерой давления и установленным с возможностью совмещения по крайней мере одного отверстия в его стенке с каналом разрушающей насадки при перекрытии канала дополнительной насадки и совмещения по крайней мере одного отверстия в его стенке с каналом дополнительной насадки при перекрытии канала разрушающей насадки.

На фиг. 1 представлен вертикальный разрез устройства, размещенного в скважине нри нормальной работе; на фиг. 2 - тоже, при забутовке отверстий; на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б фиг. 2.

Устройство содерл ит пульповыдачную трубу 1, водоподающую трубу 2, приемные отверстия для гидросмеси 3, разрущающую 4, разрыхляющую 5 и центральную насадки 6, камеру давления 7, расчищающую насадку 8, соединительные патрубки 9 и 10 разрушающей и расчищающей насадок соответственно, поршень пустотелый И, пружину 12 отверстия 13 в поршне, центрирующее соединение 14 труб, крепежные пластины 15.

Устройство работает следующим образом. На трубах 2 устройство опускают в сквал ину и затем монтируют трубы 1 с помощью герметичного центрирующего соединения 14. По трубам 2 подается напорная вода, которая поступает в насадку 5 для разрыхления осадков на забое скважины. Далее вода поступает в центральную насадку б и камеру давления 7. Через отверстия 13 в пустотелом порщне И по соединительному патрубку 9 вода под давлением подается в разрущающую насадку 4. Образовавщаяся гидросмесь из зумпфа подземной выработки засасывается через отверстия 3 в пульповыдачную трубу 1 и по ней выдается на поверхность. Поршень 11 удерживается пружиной 12 в нижнем положении. Соединительный патрубок 10 расчищающей насадки 8 перекрыт стенкой поршня 11. Если приемные отверстия для гидросмеси 3 перекроются кусками отбитой породы, то вакуум над порщнем повысится и под действием возникщей силы поршень 11 передвинется вверх в направлеНИИ приемных отверстий. При этом патрубок 9 разрушающей насадки 4 будет перекрываться стенкой поршня 11 и давление в камере 7 возрастает. Под действием вакуума и повышенного давления воды поршень перейдет в верхнее положение и нижнее отверстие 13 совместиться с патрубком 10 насадки 8. Струя воды из насадки 8 начнет размывать завал и расчищать зону всаса. При этом патрубок 9 перекрывается, насадка 4 перестает работать и дальнейшее поступление породы в завал прекращается. В этот период пружина будет находиться в сжатом положении. Как только забутовка будет ликвидирована, в расчищенные отверстия 3 устремится вода, т. е. произойдет срыв вакуума. Под действием появившегося подпора сверху и энергии сжатой поршень переместится вниз в первоначальное рабочее положение.

Таким образом, устройство обеспечивает автоматическую расчистку всаса без специальных спуско-подъемных и ремонтных операций.

Формула изобретения

Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, содержащее пульповыдачную трубу с приемным отверстием для гидросмеси, разрущающую и центральную насадку, сообщенные посредством каналов с камерой давления и напорный трубопровод, сообщенный с камерой давления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем обеспечения возможности расчистки приемного- отверстия при его закупорке, устройство снабжено дополнительной насадкой, расположенной в непосредственной близости от приемного отверстия и сообщенной посредством канала с камерой давления, последняя выполнена в виде полото цилиндра и снабжена подпружиненным пустотелым порщнем с отверстиями в его стенках, расположенным между приемным отверстием и камерой давления и установленным с возможностью совмещения по крайней мере одного отверстия в его стенке с каналом разрушающей насадки при перекрытии канала дополнительной насадки и совмещения по крайней мере одного отверстия в его стенке с каналом дополнительной насадки при перекрытии канала разрушаюшей насадки.

Р1сточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3439953, кл. 299-17, опубл. 1969.

2.Патент США № 3951457, кл. 299-5, опубл. 1976.

фиг. 5

/5

фуг. 4