Устройство для гидравлической обработки массива через скважины

(9) 2 ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ТЕНИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1мй 32(21) 4842568/03у, . полостей, повышения дегазацйи и увлажне- (22) 02.04.90 . , ". ния, - предотвращейия внезапных выбросов (46) 23.07,92, Бюл, Ь 27и горных ударов, Сущность изобретения: ус- (71) Специальное конструкторско-техноло- тройство содержит полйй корпус, охватывагическое бюро Института геотехнйческой ющий его коллектор; установленный с механики АН УССР .:возможностью вращения вокруг корпуса;(72) В. Н, Потураев, А. А. Взоров, С. П, Ми-, Корпус и коллектор имеют в торце по выходнеев, Н. А. Друпов, А. И. Молчанов и Н. Н, ному отверстию и ряды сквозных радиальИноземцева.; ных боковых отверстий с соплами. В торце (56) Авторское свидетельство СССР корпуса выполнены"д 6 полниг;Ьтверстия, ЬВ 947438, кл; Е 21 Е 5/00, 1980,:которые расположень) в -рядах-концентрич,Авторское свидетельство СССР,:.; окружностей, удаленных от продольной оси ЬЬ 1305391, кл. Е 21 Р 5/00, 1985.: корпуса и друг от друга йа расстояние не (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕ, менее диаметра выходного отверстия кор- ,.СКОЙ ОБРАБОТКИ МАССИВА ЧЕРЕЗ пуса, В хвостовике выполнены дополнит,СКВАЖИНЫ :.:.- выходные каналй по одному для каждого 57) Использование: для воздействия гид-: ряда, имеющие разгонный участок с формой 3 равлической средой и гадравлическими вол- образующей поверхности, определяемой из нами на массив для нарушения его.: уравнейия трактрисы. Ряды концентричесплошности, ослабления, снятия внутренне- ских окружностей расположены соосно с напряжения, образования внутренних выходными отверстйями корпуса, 9 ил,Изобретение относится к горному делу личного диаметра; концентрически распои может быть использовано для воздейст- ложейных-одйа в другой.вия гйдравлической средой и гидравлическими волнами на массив угля или другихНедостатком устройства является ниэпород с целью нарушения его сплбшности, кая эффективность размыва стенки и забоя ослабления, снятия внутреннего напряже- скважины, обусловленнай наличием одного , ния, образования внутренних полостей, по- выходного отверстияв томице" корпуса; повышения эффективности дегазации и "эволяющего обеспечить стационарное, безувлажнения, предотвращения внезапных пульсации, истечейие-жидкости, что не дает выбросов и горных ударов; возможностиосуществить эффективноеИзвестно устройство для образования разупрочнение массива во-всех направлеразгрузочных полостей в массиве, включаю- ниях или размыв его до образования полощее гидрозатвор и полый корпус, представ- сти больших размеров, так как воздействию ляющий собой тело вращения, Корпус струей жидкости, выходящей из устройства.выполнен в виде цилиндра и снабжен кла- подвергается сравнительно небольшая плопаном, соединенным с гидрозатвором щадь-поверхностискважины- забоя, Кроме дросселем. выполненным в виде труб раз- того, суммарная мощность энергии импульиз несущего кожуха 1, в подшипниковых пуса 4 в выходные каналы б коллектора 3 и узлах 2 которого установлен коллектор 3. подается к груди забоя и к боковой поверх- охватывающий полый корпус 4. В торце кор- ности скважины, При этом за счет реактивпуса 4 выполнены дополнительные выход- ных струй воды, выходящих из сопел 9, ные отверстия 5. В хвостовике коллектора 3 5 коллектор 3 вращается, перекрывая один и выполнен выходной канал 6 соосно выход- открывая другие выходные отверстия 5 в ным отверстиям 5 с разгонным участком 7, торце корпуса 4, от чего выход воды из выНа боковой поверхности полого корпуса 4 ходных каналов 6 хвостовика коллектора 3 имеются несколько рядов"Сквозйых радй- устройства носит ймпульсный характер и альных отверстий 8, а на боковой поверхно позволяет попеременно воздействовать на сти коллектора 3 - соответствующие им грудь забоя и стенки скважины по всему ее сопла 9. Дополнительные выходные отвер- периметру, Регулируя посредством прямого стия 5 расположены не менее. чем по два клапана насосной установки давление жидв каждом ряду 10 концентрических окруж- кости на входе в устройство, изменяют сконостей, удаленных от продольной оси кор рость вращения коллектора 3 (чем выше пуса 4 и друг от друга на расстояние не давление,тем большескоростьинаоборот).менее диаметра выходного отверстия кор- Наличие разгонного участка 7 в выходпуса, Разгонный участок 7 выходного кана- ных каналах 6, расположенных в хвостовике ла 6 имеет форму образующей поверхности, коллектора 3, вследствие снижения турбуопределяемую из уравнения трактрисы, а 20 лентности потока существенно повышает его длина составляет 0,45 от диаметра вы- энергоемкость струи.ходного канала 6 хвостовика: . Техническими преимуществами предложенного устройства по сравнению с про- -к= ап а+ а - у )/у - а - у2 2тотипом являются повышение зффектив 25 ности обработки горного массива за счет где а = б и 0 с уб/2, равномерного и периодического омыванияВ данном примере выполнен один ряд забоя скважины пульсирующими струями 10 концентрических окружностей. Коллек- жидкости, а также производительности путор 3 установленсвозможностью вращения тем интенсификации разрушения забоя вокруг продольной оси корпуса 4, 30 скважины за счет снижения турбулентностиП р и м е р 2, В торце корпуса 4 на двух пооарядах 10 концентрических окружностей(фиг. 9) выполнено по три выходных отвер- Формула изобретениястия 5, Ряды 10 концентрических окружностей расположены от продольной оси 35 Устройство для гидравлической обракорпуса 4 и друг от друга на расстоянии не ботки массива через скважины, включаю- менее диаметра выходного отверстия 5 кор- щее полый корпус с выходным отверстием в пуса 4, При этом в хвостовике коллектора 3 его торце и рядами сквозных радиальных выполнено по одному выходному каналу 6 боковых, отверстий и охватывающий корпус для каждого ряда 10 концентрических ок коллектор с хвостовиком, имеющий наклонружностей, расположенных соосно выход- ные сопла на боковой поверхности и выходным отверстиям 5 корпуса 4. Размещение ной канал в хвостовике и установленный с дополнительныхотверстий вторце корпуса возможностью вращения вокруг его про на нескольких рядах 10 концентрических дальной оси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,окружностей,удаленныхотпродольнойоси 45 .с целью повышения эффективности обракорпуса 4 и друг от друга на расстояние не. ботки массива за счет обеспечения омываменее диаметра выходного отверстия кор-" ния забоя пульсирующими струями пуса, осуществимо при условии, что макси- жидкости, в торце корпуса вьполнены домальный радиус разгонного участка 7 полнительные отверстия, которые располовыходного канала 6 равен основному пара 50 жены не менее чем по два в каждом ряду метру конструкции - диаметру выходного концентрических окружнОстей, удаленных канала 6 хвостовика коллектора 3 и при ус- от продольной оси корпуса и друг от друга ловии, что 0 с уД/2, на расстояние не менее диаметра выходноУстройство работает следующим обра- го отверстия корпуса, при этом в хвостовике зом, 55 выполнены дополнительные выходные каВода из пожарного става под давлени- налы, по одному для каждого ряда упомянуем от насосной установки(не показана) по- тых концентрических окружностей, ступает в полость корпуса 4 и через расположенные соосно выходным отверрадиальные 8 и выходные отверстия 5 кор- стиям корпуса, причем выходные каналыхвостовика имеют разгонный участок, форма образующей поверхности которого определяется из уравнения трактрисы, а его длина составляет 0,45 от диаметра выходногоканала хвостовика.1749609 Фю 8 Е-Г г,У дактор Н,Гунько ОМКЭЛО" Произво енно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 2582 ВНИИПИ Госуд Составитель Н,ИноземцеваТехред М,Моргентал Коррек Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 3035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5