Скважинный гидромонитор Советский патент 1981 года по МПК E21C45/00 

(54) СКВАЖИННЫИ ГИДРОМОНИТОР

I

Изобретение относится к горнодобывающей технике, а именно к устройствам для гидравлической добычи Полезных ископаемых через скважииы. Изобретение может быть применено для разработкн месторождений полезных ископаемых через скважииы продуктивный пласт которых имеет малую мошиость, а вмещающие породы не содержат полезного компонента, например таких, как осадочные и рассыпные месторождеиия золота, ураиа, редких металлов и др.

Известно устройство для подземной разработки полезных ископаемых гидравлическим способом, включающее став труб для подвода напорной воды, ствол гидромонитора, шарннрно закрепленный на ставе, щтангу, виит, втулку, трос и ролики для выведения ствола гидромонитора из вертнкальиого положения в горизонтальное. Ство; выведенный с помощью такого механизма в горизоитальное положение, занимает по отиошеиию к оси става водопроводных труб перпендикулярное положение. Скважины, через которые с помощью таких устройств ведут разработку пластов полезных ископаемых, обычно бурят вертикальными.

а при малой мощности покрывающих пород н значительной мощности продуктивного пласта гидромониторный ствол, а значит н струя воды, вытекающая из него, направлены параллельно плоскости залегання плйс, та. Это позволяет исключить подработку выше и ииже лежащих пород и тем самым избежать разубоживаиияг извлекаемой массы II.

Однако с увеличением глубины залегания продуктивного пласта от 50 м и более

10 технически трудно осуществить строго вертикальное бурение без отклонения оси скважииы от вертикали менее 3°. А это значит, что в таком случае ствол гидромоиитора, установленный в рабочее положение перпендикулярно осн става труб, не параллелен плас1$ ту на угол отклонекня осн ствола скважниы от вертикали. В результате этого при размыве горизонтально залегающего пласта подрабатываются вмещаюп1ие породы, что обуславливает высокий процент разубоживания. Кроме того, наличие в механизме управлеиня

20

троса, втулки, винта и системы роликов снижает надежность его работы с увеличеиием глубины выемкн.

Известен скважинный гидромонитор, содержащий водоподводящий став труб, сообщенный с ним и шарнирно закрепленный на нем ствол гидромонитора, а также механизм управления стволом гидромонитора 2.

Недостатком известного гидромонитора является невозможность автоматического удержания ствола в горизонтальной плоскости в процессе работы, что влечет за собой сложность, управления и возможность разубоживания добываемого полезного ископаемого.

Цель изобретения - обеспечение автоматического удержания ствола гидромонитора в горизонтальной плоскости в процессе работы.

Поставленная цель достигается тем, что механизм управления стволом гндромонитора выполнен в виде жестко посаженных на одной оси отвеса и площадки управления с рамкой, посаженной на указанной площадке с возможностью перемещения по ее периметру, вала, щарнирно соединенного с осью отвеса и установленного с возможностью вращения вокруг своей оси, а также жесткой тяги, шарнирно соединенной одним концом со стволом гидромонитора, а другим концом - с рамкой.

На фиг. I изображена забойная часть скважинного гидромонитора, размещенного в скважине, продольно-вертикальный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Скважинный гидромонитор состоит из водоподающего става 1 труб, coo6iUeHHoro с ним и закрепленного на нем с помощью шарнира 2 ствола 3 гидромонитора и механизма управления стволом 3, выполненного в виде жестко посаженных на оси 4 отвеса 5 и круглой площадки б с рамкой 7, посаженной на площадке 6 с возможностью перемещения по ее периметру, вала 8, щарнирно соединенного с помощью шарнира 9 с осью 4 и установленного в подшипнике 10, закрепленном с помощью планки 11 в ставе 1. Рамка 7 с помощью жесткой тяги 12 соединена со стволом 3. При этом тяга 12 одним концом при помощи шарнира 13 соединена со стволом 3 гидромонитора, а другим, при помощи шарнира 14,-с рамкой 7. Скважинный гидромонитор размещен в скважине 15, обсаженной трубой 16 и вскрывающей продуктивный пласт 17.

Скважннный гидромонитор работает следующим образом.

В геотехнологическую скважину 15, обсаженную трубой 16, опускают став 1 труб для подвода воды к стволу 3 гидромонитора, который с помощью шарнира 2 закреплен в ставе I труб. При искривлении ствола скважины 15 и отклонении ее оси от вертикали на определенный угол в процессе спуска става 1 труб 3 гидромонитора за счет действия

механизма управления стволом, устанавливается в горизонтальное положение следующим образом. Отвес 5 механнзма управления совместно с жестко посаженной с ним на одной оси площадкой управления 6, соединенный шарниром 9 с валом 8, закрепленным в подшипнике 10, при отклонении оси скважины 15 и става 1 от вертикали стремиться занять вертикальное положение, а площадка управления 6 - горизонтальное. Рамка управления 7, свободно посаженная

на площадке управления 6, приннмает вместе с ней горизонтальное положение и с помощью щарнира 14, жесткой тяги 12 и шарнира 13 выводит ствол 3 и гидромоиитора в горизонтальное положение. При вращении

става 1 вокруг своей оси отвес 5 всегда стремится занять вертикальное положение, а вся шарнирная система в этом случае ужерживает ствол гидромонитора в горизонтальном положении. В результате этого работа гидромонитора осуществляется строго в горизонтальной плоскости, исключая подработку выше и ниже лежащих п.ород и тем самым обеспечивает высококачествеиную выемку горизонтального пласта полезного ископаемого 17. Предлагаемый сква5 жинный гидромонитор позволяет разрабатывать горизонтально залегающие пласты полезных ископаемых практически на любой глубине, значительно снижает разубожнвание добываемой горной массы вмещающимн породами, прост конструктивно и надежен в эксплуатации.

Формула изобретения

Скважинный гидромоннтор, содержа,. щий водоподводящий став труб, сообщенный с ним и шарнирно закрепленный на нем ствол гидромонитора, а также механизм управления стволом гидромонитора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического удержаня ствола гидромЬни0 тора в горизонтальной плоскости в процессе работы гидромонитора, механизм управления стволом гидромонитора выполнен в виде жестко посаженных на одной оси отвеса и площадки управления с рамкой, посажеиной на указанной площадке с возможностью пе ремещения по ее периметру, вала, шариирно соединенного с осью отвеса и установленного с возможностью вращения вокруг своей оси, а также жесткой тяги, шарнйрно соединенной одним концом со. стволом гндромонитора, а другим концом - с рамкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

IS