Устройство для удаления жидкости из скважины и образования в ней воздушной подушки Советский патент 1982 года по МПК E21C37/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ YflAnEflMfl ВОДЫ ИЗ СКВАЖИНЫ И ОБРАЗОВАНИЯ В НЕЙ ВОЗДУШОЙ ПОДУШКИ Изобретение относится к области горных работj а именно к устройстгам для удаления жидкости из скважины и образования в ней воздушной подушки (полости) и может быть использова но, при разрабо- ке месторсйкдений полезных ископаемых, прокладке дорог, строительстве гидротехнических соору жений и т.д. Известно устройство для удаления воды из скважины, содержащее эластич ный цилиндр со стенками переменного сечения, штуцер для заполнения цилин ра сжатым воздухом и груз, прикрепленный к нижней части цилиндра fij. Однако данное устройство не обесгючивает образования воздушной подушки в обводненной части при одновременном удалении из нее жидкости (вода),так как не предусмот рено отсоединение воздухородащего шланга из эластичного цилиндра в глубине скважины. Кроме того, груз, закрепленный снизу цилиндра уменьшает полезный скважины и приводит к расходу огромного количества материалов типа металла, оставляемого в каждой заряженной скважине. Известно устройство для удаления воды из скважины, имеющее многосекционный эластичный рукав с клапанами, воздухоподающий шланг с;насадкой установленным на ней грузом и с боковыми пружинными элементами, полую соединительную муфту с внутренней кольцевой выемкой f2j . . Однако данное устройство не обеспечивает вытеснения воды из полного объема скважины, так как после наполнения сжатым воздухом призабойной секции последующая секция эластичного рукава начинает наполняться воздухом со стороны устья скважины, ибо в этой части она оказывает наименьшее сопротивление давлению сжатого воздуха нежели в глубинной ее части. Таким образом последующая секция рукава, наполняясь сжатым воздухом, начиная со стороны устья скважины, при водит к закупорке ее в этой части и прекращению дальнейшего вытеснения воды из полного объема скважины. Цель .обретения - повышение эффективности вытеснения жидкости. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено кольцом охватывающим эластичный рукав, насад ка выполнена многосекционной, и сое,динительная муфта снабжена стержнем жесткости и наклонной эластичной трубкой с лепестковым ниппелем, при этом на муфте выполнены наружные кольцевые выемки. На чертеже изображена конструктив ная схема устройства. Устройство содержит эластичную емкость 1 со стержнем жесткости 2, на один из концов которого насажена соединительная муфта 3,с боковым наклонным отверстием Ц, в который вставлена трубка 5 с эластичной труб кой 6, противоположный конец которой оканчивается трубкой 7 с лепестковым ниппелем 8. По наружной поверхности соединительной муфты 3 выполнены кол цевые выемки 9, в одних из которых закреплена верхняя часть емкосш 1, а нижняя часть емкости 1 закреплена к противоположному концу стержня 2. В непосредственной близости к месту закрепления нижней части емкости 1 к стержню 2 прикреплена трубка 7 с лепестковым 8., Другая эластичная емкость 10 с воздухоподающим шлангом 11 включает многосекциончую насадку 12, первая секция которой выполнена с наклонными боковыми отверстиями 13, в которые вставлены трубки k с лепестков1ми ниппелями 15 И с пластинчатыми пружина - и 16, одними концами которые прикреплены к первой секции нs caдки 12. По нару ной поверхности первой секции насад ки 12 выполнена кольцевая выемка 17 в которую закреплена нижняя часть емкости 10, а верхний конец оставле свободным на поверхности у устья скважины. Эластичная емкость 10 перехвачена сжимающе-перемещаюцимс Г кольцом 18 в непосредственной близости к месту соединения шланга 11 к насадке 12 и присоединена к эластичной емкости 1 путем введения насадки 12 в соединительную муфту 3 и утоплением свободных загнутых концов пластинчатых пружин 16 в верхней кольцевой выемке 9 соединительной муфты 3, которые служат для удержания эластичной емкости 1 при опускании устройства в скважину. Отдельные секции насадки 12 соединены между собой на резьбах и служат в качестве груза. Устройство работает следующим образом. Устройство опускают в скважину и погружают в находя1цуюся в ней жидкость под действием собственного веса и веса всех секций насадки 12; по шлангу tl подается сжатый воздух, который поступает через внутреннюю полость насадки 12 в канал бокового наклонного отверстия соединительной муфты 3, трубки 5, 6 и 7, где под действием давления сжатого воздуха срабатывает лепестковый ниппель 8 и воздух поступает в эластичную емкость 1 до тех пор, пока стенки емкости не расширятся до упора в стенки скважины, вытеснив жидкость из той части скважины, образует в ней воздушную полость. При дальнейшей подаче сжатого воздуха в устройство в канале наклонного отверстия 13 и трубки Н насадки 12 возрастает давление и срабатывает ниппель 15 дe воздух прежде наполняет нижнюю часть эластичной емкости 10, заключенную между снижающе-перемещающимся кольцом 18 и нижним торцом емкости 10. Дальнейшей подачей сжатого воздуха в нижнюю часть эластичной емкости 10 обеспечивается повышение давления в ней сжатого воздуха и приводится в движение.сжимающеперемещающееся кольцо 18 по воздухоподающему шлангу 11, наполняя тем са- « мым все большую часть эластичной емкости 10 сжатым воздухом и одновременно вытесняя жидкость из все большего объема скважины.Полное вытеснение жидкости обеспечивается в момент достижения сжимающе-перемещающегося кольца 18 уровня ее устья и полного соприкосновения стенки эластичной емкости периметру стенки скважины. После вытеснения жидкости из полного объема скваЖины выпускается воздух из эластичной емкости 10, путем перемещения вверх по шлангу 11 сжимающе-перемещающегося кольца 18 выше уровня устья скважины, дополнительно подавая при этом порцию сжатого воздуха в устройство до освобождения верхнего конца эластичной емкости 10 от сжимающе-перемещаюшегося кольца 18. Затем приложением небольшого усилия J aтяжeния к воздухоподающе / шлансу 11 совместно с эластичной емкостью 10 (или специально предусмотренному для этой цели тросу, шпагату) удаляется из скважины эластичная емкость 10 и воздухоподающий шланг 11 е секционной насадкой 12. В скважине остается эластичная емкость 1 со сплошным стержнем 2, соединенной муфтой 3 и трубками 5 6 и 7с лепестковым ниппелем 8,наполненным сжатым воздухом, и служит в качестве воздушной подушки в. скважинном заряде. 8 случа необходимости оставлекмя эластичной емкости 10 в скважине (к примеру заряжания скважины неводоустойчивыми ВВ при обводненности ее подземной проточной водой) нижняя часть эласти ной емкости 10 крепится к соединител ной муфте 3, как показано пунктиром на чертеже. Отсоединение эластичной емкости io от эластичной емкости t осуществляется за счет разжатия свободных с загнуты концами пластинчатых пружин насадки 12, утопленных а верхней кольцевой выемке 9 соединительной муфты 3 в момент приложени усили натяжения к воздухоподающему шлангу 11, совместно с эластичной емкостью 10 (или специально предусмотренному для этой цели тросу, шпагату). Преимуществом изобретения является то, что скважины, осробожденные от жидкости, заряжаются дешевым аммиачно-селитренными взрывчатыми чеществами типа игданит, зерногранулит 79/21, гранулит АС-8 и др., вместо дорогостоящих водоустойчивых ВВ типа .тротил, аммонал, граммоная, прикюмяе мых для заряжания обводненных скважин. При наличии воздушной подушки О происходит снижение начального давления в продуктах детонации и увеличение продолжительности их деиста я во взрывной камере (скваыине) , более полная детонация ВВ и сгорания меха нических примесей. Это позволяет перераспределить энергию взрыва и снмзить ее потери на ненужные формы работы при дроблении горных пород, уменьшить сейс шеские воздействия массовых взрывов на близрасположен(е здания, объекты, сооружения и т.п., выброс газа и пыли в атмосфе у, разлет отдельных кусков взрываемой горной массы и др. Формула -изобретения Устройство для удаления жидкости из скважин и образования в ней воздушной подушки, включающее многосекционный эластичный рукав с клапанами, соединительную муфту, воздухоподащий шланг с насадкой, имеющей боковые пружинные элементы, о т лчичающееся тем, что, .с целью повышения эффективности вытеснения жидкости, снабжено кольцом, охватывающим эластичный рукав, насадка выполнена «ногосекционной, а соединительная муфта сна&иена стержнем жесткости и наклонной эластичной тpyбkoй с лепестковым ниппелем,при этом на муфте выполнены наружные кольцеЮ е выемки. Исто «1ики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № i 02659, кл. Е 21 С 37/00, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2892715,кл.Е 21 С 27/00, 1979 (прототип).