Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых и устройство для его осуществления

Номер патента: 1079844

Авторы: Бабичев, Дмитриев, Сулейманов, Фролов

ZIP архив

Текст

ОЛ Бения ффектпвн сни:ения затра 1 ли добычных кам ли кзмер осущес ния пуансонов в жины в процессе лонны. би лейма рудово ого-развецочнни джоникидзе вая крепь. Под ред ,Н. М., "Недра",196 рское свицетел кл. Е 21 С 45/ 2. Авт77026 тв (и 11 РОДОБРЧИРОЙСТВО(5ПОДЛЯ СПОСОБ ЗНЫХ ИС ЕГО ОС и быч о ние добь и, спуск ал покрь нос ер в нихирован о -новрепл фо СОЮЗ СОВЕТСКИХСООИАЛИСТИЧЕЖИХ- РЕСПУБЛИН "ф.ф ГОСУДАРСТВЕ.1 ЧЬ 1 И ИОММТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪТй ОАНИЕ МЗОБ РСБОМУ ОБИДЕ ГЕЛЬБ(46) 15.03.84,Бюл,(72) П.А.Фролов, Н,И В.А.Дмитриев и Р,Т,С (71) Иосковский орде Красного Знамени гео институт им, Серго О (53) 622.234.4(088.8 (56) . Штанго Семеновского В с.147,СКВАЖИННОИ ГИиКОПАЕМЫХ И УСТУЩЕСТВЛЕНИЯ .соб скважинной гидродох ископаемых, включающийчных скважин с поверхобсадной колонны в инвающих пород, размещеобычного оборудования е добычных камер размь; -полезного ископаемого с укреплением их кровли и транспортиров пульпы на поверхность, о т л и ч ю щ и й с я тем, что, с целью и ости добычи а счет на поддержание кров ер, укрепление кровтвляют путем внедрепороду стенки скваспуска обсадной ко 2. Устройство для сквазкинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее высоконапорный став в виде обсадной трубы, пульповод, гидроэлеватор и гидромонигор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что обсадная труба снабх;ена механизмом для внедрения в породу пуансонов выполненным в ви- де концентрически расположенньгх на нижнем конце обсадной трубы колец, соединенных между собой двухзвен:пап 1 шарнирными тягами, одно из звеньев которых снабжено на конце сегментным пуансоном, при этом пуансоны одного ряца смещены относительно пуансонов соседнего ряда на уголЗЬОгде п - число пуансоодного ряда, верхнее кольцо закено неподвижно на обсадной труб все последующие кольца - сжностью продольного перемещения относительно ее.1 О 30 50 1 1Изобретение относится к горномуделу и может быть испопьзовано приразработке пластов полезных ископаемых с неустойчивой кровлей,Известен способ поддержания кровли над выработанным пространством,заключающийся в цементировании затрубного пространства добычной скважины 13.Однако цементирование трудоемкийпроцесс и кроме того, затрудняетсяизвлечение обсадных труб для повторного использования, что является непременным условием при скважиннойгидродобыче.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий бурение добычныхскважин с поверхности, спуск обсадной колонны в интервал покрывающихпород, размещение в них добычногооборудования, Формирование добычныхкамер размывом полезного ископаемогос укреплением их кровли и транспортировку пульпы на поверхность 2 3Наиболее близким к изобретенчюпо конструкции является устройстводля скважинной гидродобычи, включающее высоконапорный став в виде обсадной трубы, пульповод, гидроэлеватор, и гидромонитор 1 21,Недостатками известного способаявляются многочисленные дополнительные трудозатраты, Для бурения вкровле добычных камер дополнительных скваялн необходимо использование дополнительных буровых установокчто влечет за собой значительныйобъем монтажно-демонтажных работ, Вдополнительных скважинах необходимоделать расширения, для чего необходимо иметь специальные устройстварасширители, Повышается металлоемкость добычи, так как одним из элементов крепи является арматура,Недостатком известного устройства является невозможность осуществления укрепления пород стенок скважины.Целью изобретения является повышение эффективности скважинной гидродобычи за счет снижения затратна поддержание кровли добычных ка-мер,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу скважиннойгидродобычи полезных ископаемых,079844 2 включающему бурение скважин, спускобсадных колонн, размешение в нихдобычного оборудования, формирование добычных камер размывом полезного ископаемого с укреплением ихкровли и транспортировку пульпы наповерхность, укрепление кровли камер осуществляют путем внедренияпуансонов в породу стенки скважиныв процессе спуска обсадной колонны.Для осуществления предлагаемогоспособа в устройстве для скважиннойгидродобычи, включающем высоконапорный став в виде обсадной трубы,пульповод, гидроэлеватор и гидромонитор, обсадная труба снабженамеханизмом для внедреиия в породупуансонов, выполненным в виде концентрически расположенных на нижнемконце обсадной трубы колец, соединенных между собой двухзвенными шарнирными тягами, одно из звеньев которых снабжено на конце сегментнымуплотняющим пуансоном, при этомпуансоны одного ряда смещены относительно пуансонов соседнего рядана. угол с,:- в , где и -число пуансо 360нов одного ряда, верхнее кольцо закреплено неподвижно на обсадной трубе, а все последующие кольца - свозможностью продольного перемещенияотносительно ее,На фиг.1 изображен спуск обсадных труб с устройством для поддержания кровли; на фиг.2 - колоннаобсадных труб с устройством поддержания кровли на забое; на фиг.З -двухзвенные шарнирные тяги; наФиг,4 - Фрагмент плана обработкиместорождения; на Фиг. 5 - добычиаяскважина в процессе отработки, продольный разрез.Устройство для уплотнения породзакреплено на нижнем конце колонныобсадных труб 1 и состоит иэ неподвижного кольца 2, связанногодвухзвенными шарнирными тягами Э сподвижными кольцами 4 и 5, причемторец нижнего кольца 5 выступает заторец обсадной трубы, Каждая тягаснабжена сегментным уплотняющимпуансоном 6. Созданный пуансонамикольцевой прерывистый слой уплотненной породы 7 образуется на стенках скважины 8. Месторождение отрабатывают полукамерами 9 с оставлением целиков 10. Добычное оборудование 11 опущено в скважины, колонныобсадных труб закреплены балками 12, 3 1079Пуансоны каждого горизонтальногоряда располагаются по окружности стаким расчетом, чтобы зазор междуними в рабочем состоянии был минимальным. Пуансоны соседнего рядаперекрывают этот зазор, поэтому они5,смещены относительно соседнего наугол о: 2, где и - число пуансоЗЬонов одного ряда, Количество подвижных колец определяют из необходимости перекрытия высоты свода обрушения, причем чем больше колец и соответственно пуансонов тем большеэффективность работы устройства. Нижнее кольцо 5 выступает за торец об 15садных труб на величину, необходимую для складывания всех двухзвенных тяг.Конструктивное исполнение устройства зависит от параметров добыч 20ного оборудования и физико-механических свойств горных пород, слагающих стенки добычных скважин.Способ осуществляют следующим об.разом,Месторождение разделяют на блоки,добычные скважины 8 бурят по сеткепри которой из одной добычной скважины отрабатывается 6 ромбическихнолукамер 9 с оставлением звездообразных целиков 10. При этом в приствольной зоне кровли добычных камеробразуется ослабленная зона, чтоприводит к обрушению пород кровли ивозможности поломки добычного оборудования 11. 35Устройство работает следующимобразом.В пробуренную до кровли рудногопласта добычную скважину опускаетсяколонна обсадных труб 1 с закрепленным на ней устройством для упрочнения стенок скважин.При постановке колонны труб назабой кровли достигает забоя опережающее кольцо 5. Под действием веса труб кольцо 5 движется вверх ичерез тяги 3 движение передаетсяостальным кольцам 4, Тяги верхнего 844 4ряда упираются в неподвижное кольцо 2, звенья всех тяг складываются, пуансоны внедряются в стенки скважины и уплотняют породу вокруг скважины.Каждый горизонтальный ряд пуансонов создает кольцевой прерывистый слой уплотненной породы 7, причем соседние слои уплотненной породы расположены с перекрытием неуплотненных промежутков в соответствии с положением пуансонов. Уплотненные кольцевые слои образуют подобие арматуры в стенках скважины и поддер-живают вьппележащие породы кровли, предохраняя их от обрушения в отработанное пространство.Колонны обсадных труб закрепляются на устье балками 12.По окончании посадки обсадными труб, т.е. после полного срабатывания устройства производят дальнейшую углубку скважины, опускают в нее добычное оборудование 11 и производят отработку рудного пласта 13,По окончании отработки камер из скважины извлекают добычное оборудо. ванне и поднимают колонну обсадных труб. При этом неподвижное кольцо 2 через тяги передает движение вверх остальным кольцам, пуансоны выходят из зацепления с породой стенок скважин и все устройство поднимается на поверхность. Обработка месторождения предлагаемям способом скважинной гидро- добычи предусматривает большой объем сооружения добычных скважин, а поскольку она ведется последовательно с использованием одновременно 4-6 скважин, то достаточно иметь соответственно 4-6 предлагаемых уст" ройств, которые многократно используются без дополнительных затрат. Преимуществом предлагаемого способа является отсутствие дополнительных скважин, в которых необходимо вести установку арматуры и цементирование.1079844 бур, 5Составитель,Ц.Шнак екред О.Нече К Редактор А.ХимЧук ектор А. Зимокосов ПодписноеССР 4/5 Филиал ППП "Патент",жгород, ул. Проектная,аказ 128 б/34 Тираж 564ВНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,

Смотреть

Заявка

3539032, 11.01.1983

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

ФРОЛОВ ПЕТР АЛЕКСЕЕВИЧ, БАБИЧЕВ НИКОЛАЙ ИГОРЕВИЧ, ДМИТРИЕВ ВИКТОР АНАТОЛЬЕВИЧ, СУЛЕЙМАНОВ РАФИК ТИМИРБАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: E21C 45/00

Метки: гидродобычи, ископаемых, полезных, скважинной

Опубликовано: 15.03.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/8-1079844-sposob-skvazhinnojj-gidrodobychi-poleznykh-iskopaemykh-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты