Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых и устройство для его осуществления

(19) (11) Е 2 С 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Бюл. В 15 В.Ж. Аренс, Я.М. Каганов088.8)ое свидетельст 21 С 45(00, 1 свидетельство 21 С 45/00, 1 ово С 78.СССР81 Э Ф Ъиф ь" ь 2, отли что оно снаб льповыдачньек ным на дополе. З.,Устройство по и а ю щ е е с я тем, но дополнительным пу едством, смонтирова тельном гидромонито ниГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий бурение скважин, монтаж технологического оборудования, размывполезного ископаемого и выдачу егов виде гидросмесина поверхность,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения объема добычииэ одной скважины путем увеличениярадиуса размыва в условиях выходанеустойчивых покрывающих пород наповерхность, размыв и выдачу полезного ископаемого из скважины ведутдо провала покрывающих пород в выработанное пространство ниже крли пласта и обнажения. горизонтаполезного ископаемого, после чегоосуществляют дополнительный размывполезного ископаемого на обнаженном .горизонте,2. УстрЬйство для скважинкойгидродобычи полезных ископаемых,включающее смонтированный с опоройна забой пульповыдачной механизм,трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сообщенныйс гидромонитором, о т л и ч а ю ще с я тем, что оно снабжено грузоподьемным механизмом и дополнителным гидромонитором, закрепленнымзабойной частью посредством гибкойтяги с воэможностью смещения на пуповыдачном механизме, а устьевойчастью - на груэоподъемном механизИзобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи рыхлых, раздельно зернистых пород через скважины при неустойчивой кровле пласта, 5Известен способ добычи погребенных разделънозернистых полезных ископаемых при неустойчивой кровле плас" та, включающий вскрытие полезного ископаемого скважиной, монтаж техно О логических трубопроводов, размыв, разжижение и откачку полезного ископаемого в виде гидросмеси на поверхность 1 1.115Однако этот способ предусматривает непрерывный размыв траншеи в покрывающих породах и при мощности пустых пород в кровле более 5-10 м практически неосуществим.Наиболее близким к предлагаемому по технической, сущности и достигаемому результату является способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий бурение скважин, монтаж технологического оборудования, размыв полезного ископаемого и вьдачу его в виде гидросмеси на поверх 2 1.Однако в условиях затопленной камеры при большой мощности, пласта и30 при неустойчивых покрывающих породах добыча из одной скважины ограничена - :радиус влияния скважины не превышает расстояния размывающего действия за" топленной гидромоииторной струи.В начальной стадии сдвижения пород и поверхности в камеру попадают обрушающиеся глины, там происходит их размыв и продукция скважины глиниэируется на 50-80 и даже 1007. В этом случае добычу из скважины прекращают, так как полезное ископаемое не извлекается из-за перекрытия песка обрушившимися глинами.Наиболее близким к предлагаемому 45 является устройство скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с опорой на забой пульповыдачной механизм, трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сообщенный с гид" ромонитором 2.Однако в известном устройстве, радиус действия его гидромониторных насадок ограничен расстоянием эффек тивного действия затопленной струи и поэтому добыча полезного ископаемого из одной скважины незначительна,Целью изобретения является увеличение объема добычи иэ одной скважины путем увеличения радиуса размывав условиях выхода обрушения неустойчивых покрывающих пород на поверхность,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу, включающемубурение скважины монтаж технологического оборудования, размыв полезногоископаемого и вьдачу его в виде гидросмеси на поверхность, размыв и вы"дачу полезного ископаемого иэ скважины ведут до провала покрывающихпород в выработанное пространствониже кровли пласта и обнажения горизонта полезного ископаемого, послечего осуществляют дополнительныйразмыв полезного ископаемого на обнаженном горизонте,Кроме того, устройство для осуществления способа скважинкой гидро- добычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с опорой на забой пульповьдачной механизм, трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сообщенный с гидромонитором, снабжено грузоподъемныммеханизмом и дополнительным гидромонитором, закрепленным забойнойчастью посредством гибкой тяги свозможностью смещения на пульповыдачном механизме, а устьевой частью -на груэоподъемном механизме,Кроме того, устройство снабженодополнительным пульповыдачным средством, смонтированным на дополнительном гидромониторе,На фиг, 1-6 показаны схемы осуществления предлагаемого способа и конструкция устройства для его реализации; на фиг, 7 - конструкция дополнительных гидромонитора и выдач- ного механизма; на фиг, 8 - разрезА-А на фиг, 7.На схемах фиг, 1-6 обозначены пласт 1 полезного ископаемого, покрывающие породы 2, смонтированный в скважине пульповыдачной механизм 3, трубопровод 4 сжатого воздуха, водо- подающая труба 5, гидромониторные насадки 6, пульпоприемное отверстие 7, забой опоры 8, гидромонитор 9, забойная часть гидромонитора 10, устьевая часть гидромонитора 11, подвижный грузоподъемный механизм 12, гибкая тяга 13 переменной длины 13, лебедка 14, круговой црркуляцион3 11516ный поток 15, мульда 16 сдвижения,дополнительное пульповыдачное средство 17, породоразрушающая головка18, компрессор 19, насос 20 и гибкий шланг 21,5Способ осуществляют следующимобразом.В пробуренной скважине монтируютс опорой на забой пульповьщачноймеханизм 3, трубопровод 4 сжатого 10воздуха, трубопровод 5 напорнойводы. Затем по трубам 5 подают напорную воду от насоса 20, а по трубам 4 - сжатый воздух от компрессора 19. Струи гидромониторных насадок 6 размывают породы пласта 1,которые в виде гидросмеси откачиваютна поверхность эрлифтом. Откачку продолжают до полного провала покрывающих пород 2 в выработанное пространство и обнажений пласта 1 на плоскостях скольжения пород внутри мульдысдвижения. Затем включают подачу воды в гидромонитор 9, который предварительно забойной частью 10 соединен дс помощью гибкой тяги 13 с вьщачныммеханизмом 3. Применение лебедки 14обеспечивает подвижность гидромонитора, Устьевую часть гидромонитора11 соединяют с подвижным груэоподь"емным механизмом 12 (трубоукладчик,кран, и т,п,), который расположенвне эоны мульды сдвижения пород.Гидромонитором 9 размывают пласт в .новом забое на боковой поверхностимульды сдвижения, Полезное ископаемое пбпадает на забой скважины и от 74 4качивается на поверхность, Гидромонитор 9 направляют тангенциально к образующей мульды сдвижения и образуют циркуляционный поток 15, который размывает (берега) полезные ископаемое, Для отработки глубоких зон по всей длине гидромОнитор 9 соединяют с дополнительным пульповыдачным средством 17 и ведут откачку полезного ископаемого из нового забоя, Положение дополнительных гидромонитора и эрлифта периодически меняются для увеличения добычи из одной скважины.Совокупность новых приемов и действия: откачка до полного провала покрывающих пород и обнажения пласта на поверхности скольжения пород, раз мыв на вновь образованной поверхности совместно с основной откачкой обеспечивают повьппение добычи из одной скважины в несколько раз.Предлагаемый способ осуществляется новым оборудованием, в котором известный скважинный земснаряд дополнен .гидромонитором и подъемником. Соединениедополнительного гидромонитора с выдачным механизмом и под" вижным подъемником обеспечивает эф" фективное управление размывом в условиях провала поверхности,Использование изобретения позволяет расширить область применения скважинкой гидродобычи в условиях неглубокого залегания полезного ископаемого под неустойчивыми покрывающими породами,