Гидромониторный агрегат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСОУБЛИН АВТОРСКОМ У ТЕЛЬ СССР 983,ГР колоннуным насаиемнойстенкой,ниую с сительнитор си й с я и рова ботк управлекже сииже- нерготором,нас сое ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ(56) 1. Аренс В.Ж. и др. Скважиннаягидродобыча твердых полезных ископаемых. И., "Недра", 1980, с. 21.2. Авторское свидетельствоВ 1093813, кл. Е 21 С 45/00,(54)(57) 1. ГИЛРОИОНИТОРН содержащий пульповыдачную с гидроэлеватором, снабжен кой, камерой смешения и п камерой с перфорированной буровую колонну, установл возможностью вращения отн пульповыдачной, и гидромо насадной, о т л и ч а ю щ тем, что,с целью унрощени ния работой агрегата, а т ния его металлоемкости и емкости, он снабжен колле,ЯО 1157239 А расположенным у торца пульпоныдачной колонны и жестко соединенным с последней, а буровая колонна установлена внутри коллектора с возможностью вращения относительно последнего, при этом коллектор сообщен с буровой колонной и насадками гидромонитора и гидроэлеватора,2. Агрегат по и. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что коллектор выполнен в виде камеры со всасом, напорным отводом и по меньшей мере одним насосным рабочим органом, установленным в камере соосно с буровой колонной и жестко соединенным с ней, при этом буровая колонна сообщена Е со всасом камеры, а насадки - с напорным отводом,Агрегат по п.1, о т л и ч а - й с я тем, что, с целью повыэФфективности гидротранспортиия при увеличении глубины отрабуровая колонна снабжена по ей мере одним дополнительным ным рабочим органом, жестко пенным с .буровой колонкой и расенным в пульповыдачной колонне,39 1 115721Изобретение относится к горномуделу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобычеполезных ископаемых, опробованиипродуктивных горизонтов и проведении вертикальных выработок.Известен гидромониторный агрегат,содержащий гидромониторную колонну,пульповьдачную колонну с гидроэлеватором, размывающую и гидроэлеваторную насадки, сообщенные с гидромониторной колонной, и торцовый буровойорган 1.Однако при осуществлении быровыхопераций необходимо вращение ставаагрегата со значительной окружнойскоростью, а при операциях по размыву камеры скорость вращения агрегатасущественно уменьшается, в связи счем осуществлять эффективно одновременные размыв камеры и бурение невозможно.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является гидромониторный агрегат, содержащий пульповьдачную колонну с гидроэлеватором, снабженным насадкой, камерой смешения иприемной камерой с перфорированнойстенкой, буровую колонну, установленную с возможностью вращения относительно пульповьдачной, и гидромонитор с насадкой, сообщенный с буровой колонной. Конструкция агрегатапозволяет осуществить одновременнобурение и размыв пород в оптимальных режимах каждого процесса 2.Однако известное устройство характеризуется значительной металлоемкостью из-за наличия помимо гидромониторной и пульповьдачной колонн буровой колонны. Это существенно усложняет конструкцию наземного комплекса оборудования, а также управление работойагрегата. Кроме того, в устройстве предусматривается ввод напорного агрегата по45буровой и гидромониторной колоннам,что приводит к увеличению энергозатрат,Цель изобретения - упрощение управления работой агрегата, снижениеего металлоемкости и энергоемкости,повышение эффективности,гидротранспортирования при увеличении глубины отработки,Поставленная цель достигается тем,что гидромониторный агрегат, содержащий пульповьдачную колонку с гидроэлеватором, снабженным насадкой, камерой смешения и приемной камерой сперфорированной стенкой, буровую колонну, установленную с возможностьювращения относительно пульповьдачной, и гидромонитор с насадкой,снабжен коллектором, расположенныму торца пульповьдачной колонны ижестко соединенным с последней, абуровая колонна установлена внутриколлектора с возможностью вращенияотносительно последнего, при этомколлектор сообщен с буровой колоннойи насадками гидромонитора и гидроэлеватора.Кроме того, коллектор выполнен ввиде камеры со всасом, напорнымотводом и по меньшей мере однимнасосным рабочим органом, установленным в камере соосно с буровойколонной и жестко соединенным с ней,при этом буровая колонна сообщена со всасом камеры,а насадки - с напорным отводом.Буровая колонна снабжена по меньшей мере одним дополнительным насосным рабочим органом, жестко соединенным с буровой колонной и расположенньи в пульповыдачной колонне.На фиг,1 и 2 представлены принципиальные схемы вариантов выполненияпредлагаемого устройства,Гидромониторный агрегат содержитпульповыдачную колонну 1 с гидроэлеватором, снабженным насадкой 2, камерой 3 смешения и приемной камерой сперфорированной стенкой 4, буровуюколонну 5 с буровым исполнительныморганом 6, гидромонитор 7 с насадкой8, коллектор 9. Агрегат также можетсодержать насосный рабочий орган1 О в коллекторе и насосный рабочийорган 11 в пульповьдачной колонне,Коллектор 9 расположен у торцапульповьдачной колонны 1 и жесткосоединен с ней, а буровая колонна 5пропущена через коллектор с возможностью по меньшей мере вращения относительно последнего, Указанное вращение обеспечивается с помощью подшипников 12, Для герметизации коллектора установлены сальниковыеуплотнения 13. В стенке буровой колонны 5 выполнены отверстия, с поморьюкоторых колонна сообщается с коллектором, который в свою очередьсообщен патрубками с насадкой 8 гидромонитора 7 и насадкой 2 гидроэлеватора. Коллектор также можетбыть выполнен в виде камеры со вса1157 зсом 14, напорным отводом 15 и по меньшей мере одним насосным рабочим органом 1 О, установленным в камере соосно с буровой колонной и жестко соединенным с ней. Камера может быть выполнена по типу центробежного насоса, тогда насосный рабочий орган выполнен в виде колеса. Всас 14 камеры сообщен с буровой колонной через отверстия в стенке последней, а 1 О напорный отвод 15 камеры - с гидроэлеваторной и гидромониторной насадками, В том случае, когда руровая колонна установлена в пульповыдачной, первая может быть снабжена 15 дополнительным насосным рабочим органом 11, жестко соединенным с буровой колонной и расположенным в пульповыдачкой. В качестве рабочего органа может быть использован конструктивно усиленный шнек. Буровая колонна может быть расположена внутри пульповыпачной, однако это не обязательно, так как укаэанные колонны могут быть расположены одна параллельно другой. Буровая колонка может быть также пропущена и через гидроэлеваторную насадку 2, при этом желательно, чтобы срез насадки бып расположен ниже или на уровне30 нижних окон приемной камеры гидро- элеватора..Устройство работает следующим образом.При отработке или опробовании мощной эалежки полезного ископаемого слоя сверху вниз по вращающейся с большой окружной скоростью в буровую колонну 5 под давлением подают воду, при этом осуществляют буре- ние опережающей скважины 16, вынос породы из которой осуществляется восходящими потоками, образованными истечением воды иэ насадки в буровом исполнительном органе 6. Иэ буровой колонны 5 через отверстия жидкость попадает в коллектор 9 и далее в гидромониторную 8 и гидроэлеваторную 2 239 4насадки. С,помощью струи волы, сф.",гмированной в гидромоккторкой нагавке, осуществляется размыв породы. Втом случае, если в гидромокиторе пркмекека круговая насадка, нет кеобходимости во вращении пульповылачкайколонны. Пульпа самотеком поступаетк приемным окнам приемной камерыгидроэлеватора, а за счет разрежения, создаваемого струей воды, сформированной в гидроэлеваторкой насадке, засасывается в камеру смешения и далее по пульповыдачной колонке поступает на поверхность,В том случае, когда в коллектореустановлен насосный рабочий орган,отпадает необходимость подавать в буровую колонну воду под давлением,Вода засаеывается через всас 14с помощью колеса, вращающегося сбольшой скоростью, и под напором выводится в отвод 15 и далее к насадкам. При значительной глубине отработки лля повьппекия эффективностигидротракспортирования используют насосные рабочие органы 11, расположенные в пупьповыдачной колонке.По сравнению с известным предлагаемое устройство при той же эффективности характеризуется значительноменьшей металлоемкостью в силу отсутствия напорной гидромокиторкой колонны и использования в качестве кеебуровой колонны. Око конструктивнопроще и, как следствие этого надежней и удобней в управлении, а с применением насосных рабочих органонсущественно снижаются экергозатратыка размыв и гидротракспортиронаниепород в силу того, что для созданиянапора воды и пульпы используетсявращение буровой колонны, и отпадаетнеобходимость в пркмекекки мощногонасосного оборудования.Применение изобретения при опробовании рассыпных месторождений повьвает эффективность и представительностьопробования,В.Гирняк ктор С о Заказ сное е 305/32 Тираж 482ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рауш иал ППП "Патент", г. Уж Н комитета и открыти ская наб.,