Скважинный гидромонитор

(51) Е 21 С 45 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ КАВ 45В. Г. Зерницкий,Бабичев и В. И. Ф Скважинная гидродоных ископаемых. М.,ехнологические метоскопаемых. М., Недотип).(54) (57) СКВАЖ ТОР, включающи став, шарнирно выполненным из насадку, трос отк СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Аренс В. Ж.быча твердых полезНедра, 1980, с. 1072. Аренс В. Ж. Геоды добычи полезныхра, 1975, с. 238 (про ННЫЛ ГИДРОМОНИ- жесткий вертикальный единенный со стволом, тдельных секций труб, нения ствола и ограничители поворота секций труб относительно продольной .оси более 90 и более 180, отлачаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения эффективности гидродобычи путем увеличения длины образуемых полостей, перпендикулярных оси скважины, секции труб соединены одна с другой посредством шарниров с одной степенью свободы, выполненных с фланцами с пазами, причем шарниры расположены по параллельным осям вращения, ограничители поворота секций относительно продольной оси более 90 установлены на шарнирах, а ограничители поворота секций относительно продольной оси более 180 выполнены в виде подпружиненных стопоров, установленных с возможностью входа в пазы фланцев, при этом гидромонитор снабжен тросом управления стопорами и тросом раз ворота секций в прямолинейное положениеИзобретение относится к горному делу, в частности для скважинной гидродобычи полезных ископаемых.Известен скважинный гидромонитор с телескопическим ставом, который состоит из вертикального става труб, нижнего поворотного колена, поворотного механизма, тросов управления с лебедкой, телескопического ствола, выполненного из нескольких звеньев и насадки 11,Наиболее близким к предлагаемому является скважинный гидромонитор, включающий жесткий вертикальный став, шарнирно соединенный со стволом, выполненным из отдельных секций труб, насадку, трос отклонения ствола в горизонтальное положение и ограничители поворота секций относительно продольной оси более 90 и более 180 12,Недостатками известных устройств являются: ограниченная длина раздвикки телескопа; большие потери давления в телескопическом стволе из-за малого сечения головного звена; дополнительные потери расхода воды на соединениях звеньев телескопического ствола для исключения их заиливания; кроме того, телескопический ствол ненадежен в работе, так как при деформации одного из звеньев от обрушения пород или при зацеплении конца ствола при работе за крепкие включения пород не удается с помощью каната сдвинуть звенья телескопического ствола и извлечь его из скважины.Целью изобретения является повышение эффективности гидродобычи путем увеличения длины образуемых полостей, перпендикулярных оси скважины.Поставленная цель достигается тем, что в скважинном гидромониторе, включающем жесткий вертикальный став, шарнирно соединенный со стволом, выполненным из отдельных секций труб, насадку, трос отклонения ствола и ограничители поворота секций труб относительно продольной оси более 90 и более 180, секции труб соединены одна с другой посредством шарниров с одной степенью свободы, выполненных с фланцами с пазами, причем шарниры расположены по параллельным осям вращения, ограничители поворота секций относительно продольной оси более 90 установлены на шарнирах,а ограничители поворота секций относительно продольной оси более 180 выполнены в виде подпружиненных стопоров, установленных с возможностью входа в пазы фланцев, при этом гидромонитор снабжен тросом управления стопорами и тросом разворота секций в прямолинейное положение.На фиг. 1 изображен скважинный гидромонитор, общий вид; на фиг. 2 - секции гибкого става в прямолинейном положении; на фиг, 3 - шарнир; на фиг. 4 - секции гибкого става при развороте на фиг. 5 -схема образования вертикальной воронки;на фиг. 6 -- схема образования коническойкамеры; на фиг. 7 - схема разворота первойсекции; на фиг. 8 - схема стопорения первой и второй секций; на фиг. 9 - схемаразворота первой и второй секции.Скважинный гидромонитор состоит изжесткого вертикального става 1 и гибкойнижней части ствола, выполненной из отдельных секций 2, соединенных друт с другом10 с помощью шарниров 3, Шарниры вращаются относительно горизонтальных осей 4,взаимно параллельных друг другу. На шарнирах 3 установлены ограничители 5 от разворота смежных секций на угол более 90в изогнутом положении и ограничители 6,препятствующие развороту секций 2 от прямолинейного направления на угол более180. На фланцах шарниров 3 имеются вырезы 7, в которые входят стопоры 8, подпружиненные пружинами 9. Шарниры могутстопориться только при прямолинейном положении секции и не стопорятся при развороте секции на 90. На головной секции 10установлена насадка 11. По ставу протянутытросы 12 - 14 управления.Скважинный гидромонитор работает следующим образом.В момент опускания в скважину ставашарниры 3 зафиксированы стопорами 8 исекции 2 занимают прямолинейное положение. После опускания става в скважинуЗ 0 производят размыв и образование вертикальной воронки 15 в пласте полезного ископаемого 16 (фиг. 5).Далее натяжениямитроса 13 управления расстопаривают стопоры 8 и тросом 12 управления постепенноотклоняется от вертикали головная секция35 10 с одновременным опусканием става, приэтом осуществляется вращение става вокругвертикальной оси, в результате чего образуется коническая камера 17 (фиг. 6). Кэтому моменту головная секция 10 откло 40 няется на 90 до контактирования с ограничителями 5 и с помощью вращения стававокруг вертикальной оси и подъема вверхобразовывают цилиндрическую камеру 18(фиг. 7). Опускают став вниз до выходаиз скважины середины третьей секции45 (фиг. 8). С помощью натяжения троса 13управления расстопариваются шарниры 3секций 2, ослабляют трос 12 управленияи натягивается трос 14 управления. В результате этого головная и вторая секциизанимают прямолинейное положение, при50 этом дальнейшее отклонение этих секцийот прямолинейного положения ограничивается ограничителями 6. Опускается трос 13управления и шарнир 3 между головнойи второй секциями стопорится. С помощьюнатяжения троса 12 управления головнуюи вторую секции разворачивают от вертикальной оси на 90 и удерживают в этомположении (фиг. 9),Производится дальнейшая разработка с увеличением радиуса цилиндрической камеры аналогично описанному способом. После образования этой камеры ствол опускается до середины четвертой секции, аналогичным образом с помощью троса 13 управления расстопариваются шарниры 3 секций, одновременно натягивается трос 14 управления, в результате чего головная, вторая и третья секции занимают прямолинейное положение. Натяжением троса 12 управле ния эти секции разворачиваются на 90 от вертикали и производится разработка цилиндрической камеры радиусом из трех секций и т, д, до раздвижения всех секций.Для извлечения става из скважины с помощью натяжения троса 13 управления расстопариваются шарниры 3 секции и ствол вытягивается.Скважинный гидромонитор также позволяет образовывать из скважины полости в радиальных направлениях. перпендику лярные оси скважины. Технология работ в этом случае аналогична описанному, однако при этом исключаются операции по вращению става вокруг оси и осуществляют только опускание става и продольное внедрение его в зону разработки полезного ископаемого.Предложенный скважинный гидромонитор предусмотрено использовать при скважинной гидродобыче полезных ископаемых с образованием увеличенного радиуса выемки полезного ископаемого относительно пробуренной скважины при камерной системе разработки или при сплошной системе разработки с образованием продольных полостей, перпендикулярных оси скважины.Предлагаемое устройство позволяет сократить продолжительность подготовительного периода, включая бурение скважин, снизить затраты и трудоемкость работ, что позволит увеличить удельную добычу полезного ископаемого при камерной системе разработки, а также применить сплошную систему разработки с наиболее высоким коэффициентом извлечения полезного ископаемого и плавной посадкой кровли.В результате этого применение скважин- ного гидромонитора позволит снизить себестоимость выемки полезных ископаемых способом скважинной гидродобычи.1059185 77 ЩыЕ ктор Л. Пг сно СР ВНИИПИпо де3035, Хосилиал .ППП4/5 ктная, 4Редактор С. Патрушев Заказ 979134,Составитель Н. РуденкТехред И. ВересТираж 603Государственного комитам изобретений и озва, Ж - 35, РаушскаяПатент, г. Ужгород, у Подпи та СС рытий наб д Прое