Устройство для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи полезных ископаемых

(51)Е 21 В 7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) И. А. Сергиенко, П. А. Фролов, С. И, Блехан, А. Ф. Мосев и С. А. Фролов (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе(54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ГИДРОДИ НАМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ И СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающее смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидрораспределнтельный механизм гидромонитор, гидро- элеватор и расположенный на забойном конце гидробур, а также пульпоподъемные трубы, расположенные внутри напорного водовода, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности скважинной гидро- добычи за счет упрощения конструкции и повышения надежности переключения с режима бурения на режим добычи, гидробур подпружинен и смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно водовода по шлицам, а гидрораспределительный механизм выполнен в виде подпружиненного клапана-регулятора, установленного на патрубке подачи воды в гидромонитор и соединенного тягой с гидробуром.Изобретение относится к горному делу, а именно к гидродобыче полезных ископаемых с использованием буровых скважин.Известно устройство для бурения и гидродобычи полезных ископаемых, представляющее собой вращающийся став, состоящий из двух напорных водоводов и пульповода, в нижней части става размещены гидромонитор, гидроэлеватор, буровое долото и система клапанов для распределения напорной воды (11.Недостатком известного устройства является сложность конструкции из-за наличия большого количества клапанов, управление которым производится с поверхности. Это определяет высокую стоимость устройства и низкую надежность его работы.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидро- распределительное устройство гидромонитор, гидроэлеватор и расположенный на забойном конце гидробур. Пульпоподъемные трубы расположены внутри напорного водовода 2.Недостатки этого устройства заключаются в сложности конструкции и недостаточной надежности переключения с режима бурения на режим добычи,Целью изобретения является повышение эффективности скважиннои гидродобычи за счет упрощения конструкции и повышения надежности переключения с режима бурения на режим добычи.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи полезных ископаемых, вклк)чающем смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидрораспределительное устройство гидромонитор, гидроэлеватор и расположенный на забойном конце гидробур пульпоподъемные трубы, расположенные внутри напорного водовода, гидробур выполнен подпружиненным и смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно водовода, а гидрораспределительное устройство выполнено в виде подпружиненного клапана-регулятора, установленного на патрубке подачи воды в гидромонитор и соединенного тягой с гидробуром. На фиг. 1 представлена схема работы устройства в процессе бурения; на фиг. 2 - узел подвода напорной воды в гидромонитор.Устройство для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи содержит 5 10 5 20 25 30 зз 40 45 50 напорный водовод 1 и расположенный внутри него пульповод 2, В нижней части водоводов расположен гидромонитор 3, гидро- элеватор, включающий камеру смещения 4 и насадку 5, состоящий из корпуса 6, расположенных в нем гидромониторных насадок 7, В нижней части режущие поверхности гидробура оснащены резцами 8. Гидробур связан с водоводом 1 посредством шлицевого соединения 9. К корпусу гидробура соосно с ним прикреплен водоподводящий патрубок 1 О с отверстиями на верхнем конце. Гидробур подпружинен пружиной 1, которая опирается на корпус гидробура и перегородку 12. В перегородке имеется отверстие с сальниковым уплотнением 13, через которое проходит тяга 14, верхний конец которой присоединен к подвижному клапану 15, с помощью которого регулируется подача напорной воды из водовода, через распределитель 16. Клапан-регулятор связан с пружиной 17 с опорной стойкой 18.Устройство работает следующим образом.При бурении скважины под действием осевой нагрузки, передаваемой на гидро. бур 6 сверху, происходит перемещение гидробура по шлицам 9 в крайнее верхнее положение. Пружина 11 сжимается и клапан 15 с помощью тяги 14 и сжимающейся пружины 17 перемещается в верхнее положение, перекрывая подачу воды из распределителя 16 в гидромонитор 3. При этом через окна патрубка 1 О напорная вода поступает к гидромониторным насадкам 7 гидробура 6 и, вытекая из них, разрушает породу на забое скважины. Резцы 8 при вращении производят дополнительное разрушение породы и калибруют ствол скважины.В процессе углубки образующийся шлам с помощью насадки 5 гидроэлеватора эжектируется через отверстия в водоводе 1 в камеру смешения 4 и по пульповоду 2 выдается на поверхность.По достижении проектной глубины скважины напорный став 1 приподнимают. Под действием сил тяжести гидробура 6 и частично давления жидкости пружина 11 растягивается, а гидробур 6 с патрубком 10 перемещается в нижнее положение и через прикрепленную к нему тягу 14 перемещает вниз клапан 15. При этом окна патрубка 10 перекрываются перегородкой 12 и доступ воды к насадке прекращается. На этом процесс бурения заканчивается и начинается процесс размыва пласта полезного ископаемого, так как отверстия распределителя 16 клапана 15 и гидромонитора 3 совпадают. Работающий гидроэлеватор обеспечивает выдачу на поверхность рудной пульпы.Составитель Н. Руденкот Техред И. ВересТираж 564И Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытийМосква, Ж - 35, Раушская наб., д.П Патент, г. Ужгород, ул. Проект