Устройство для скважинной гидродобычи россыпных полезных ископаемых

Устройство для скважинной гидродобычи россыпных полезных ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ РОССЫПНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ , включающее подвижный в осевом направлении вращающийся высоконапорный став с гидромониторными насадками, гидроэлеватор, пульповой Став и пульпоприемную камеру с отверстиями , отличающееся тем,, что, с целью снижения энергоемкости гидродобычи за счет частичного размыва полезного ископаемого с образованием врубов и повышения эффективности работы пульпоприемной камеры, высоконапорный став с насадками размещен внутри пульпового ста ,ва, который соединен с пульпопрй.емной камерой, а отверстия камеры выполнены в виде ряда щелей, расположенных по винтовой линии, при этом высоконапорный став установлен с шагом перемещения, равным шагу винтовой линии-, и снабжен в забойной части герметизирующим элементом, кон «g тактирующим с пульпоприемной камеройл сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) MSD 21 С 4 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)3388907/22-03 (22)27.01.82 (4%)15.01.84. Бюл. М 2 (72)Э.И. Черней, P.Â. Кройтор, A.È. Курылев и С.В. Марчев (71)Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (53)622.276(088.8) (56)1. Патент Франции В 1403852, кл. Е 02 С 45/00, 1965.

2.. Патент CQIA В 414346,кл.299-17;

1979 (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ

ГИДРОДОБЫЧИ РОССЫПНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКО"

ПАЕМЫХ, включающее подвижный в осевом направлении вращающийся высоконапорный став с гидромониторными насадками, гидроэлеватор, пульповой TÂÂ и пульноприемную камеру с отверстиями, о т л и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью снижения энергоемкости гидродобычи за счет частичного разьыва полезного ископаемого с образованием врубов и повышения эффективности работы пульпоприемной камеры, высоконапорный став с насадками размещен внутри пульпового ста,ва, который соединен с пульпоприемной камерой, а отверстия камеры выполнены в виде ряда щелей, расположенных по винтовой линии, при этом высоконапорный став установлен с шагом перемещения, равным шагу винтовой линии, и снабжен в забойной части герметизирующим элементом, кон 9 тактирующим с пульпоприемной камерой

1067215

Изобретение относится к горнодобывающему оборудованию и предназна-: чено для скважинной гидродобычи полезных ископаемых из россыпных месторождений.

Известно устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых,включающее водопадающий став, всасывающий рабочий орган с пульпоприемной ., камерой K 1) .

Однако при добыче трудноразьываеыях песков с содержанием крупнообломочного материала свыше 15% работа всасывающего рабочего органа в зоне всасывания по мере отработки пласта ухудшается в связи с накоплением горной массы вокруг приемной камеры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для скважинной гидродобычи россыпных полезных ис- 20 копаемых, включающее подвижный в осевом направлении вращающийся высоконапорный став.с гидромониторными насадками, гидроэлеватор, пульповой став и,пульпоприемную камеру 25 ,с отверстиями 21.

Недостатком известного устройстна являются значительные энергетические затраты на гидроразмыв при разработке песков, включающих большое количество крупнообломочного материала.

Цель изобретения — снижение энергоемкости гидродобычп за счет частичного размыва полезного ископаемого с образованием врубов и повышение эффективности работы пульпогриемной камеры.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем подвижный в осевом направлении вращающийся высоконапорный стан с гидромониторными насадками, гидроэлеватор пульповой став и пульпоприемную камеру с отверстиями, высоконапорный став с насадками размещен внутри пульпового става, который соединен с пульпоприемной камерой, а отверстия камеры выполнены в виде ряда щелей, расположен- . ных по винтовой линии, при этом высоконапорный став установлен с ша- 50 гом перемещения, равным шагу винтовой линии, и снабжен в забойной части герметизирующим элементом, контактирующим с пульпоприемной камерой.

На фиг. 1 представлено устройство 55 в рабочем положении в добычной камере, вертикальный разрез, на фиг.

2 - то же, после образования .полостей в продуктивном пласте высоконапорными насадками и заполнения их б0 безнапорной водой.

Устройство содержит высоконапор ный став 1 с гидромониторными насадками 2 и гидроэлеватор 3, поворотный механизм става с винтом 4 и 65 гайкой 5, пульпоприемную камеру 6, обсадную. колонну 7, на которой нарезаны окна по спирали 8, по периметру в верхней части 9 и в нижней части 10. Высоконапорный став 1 снабжен герметизирующим щитом 11, который вместе с обсадной колонной образует пульпоприемную камеру 6.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно пробуренную скважину 12 с перебуром в подстилающие породы 13 на глубину, необходимую для оптимального затопления подъемного устройства 3, обсажинают колонной труб 7 с нарезными окнами 8, 9 и

10. В скважину 12 опускают высоконапорный став 1 с гидромониторными насадками 2 и гидроэлеватором 3.

Спуск происходит до момента, когда насадка 2 совместится с окнами 9 на обсадной колонне 7 в верхнем положении. По высоконапорному стану 1 на насадку 2 подают воду под давлением 6,0-7,0 мПа. Струи воды, вылетая иэ насадок 2 через окна 9, размывают пласт песков 14, образуя воронкообразную полость 15. Размыв происходит на дл жу эффективного радиуса, который определяется технологическими параметрами размыва и физикомеханическими свойствами песков россыпи.

По достижении эффективного радиу сд размыва высоконапорный став 1 по ворачивают вокруг вертикальной оси и тем самым в верхней части пласта происходит .полная подрезка песков через окна 9 в виде воронкообразной полости 15. Затем высоконапорный став постепенно опускают с одновременным разьывом полостей 16. Когда размыв осуществлен на всю мощность с выполнением воронкообразного днища выемочной камеры, подачу высоконапорной воды прекращают.

При открытой задвижке 17, регулирующей подачу безнапорной воды, производят заполнение водой межтрубного пространства полостей 15 и 16, после чего задвижки перекрывают. Пески 14 водонасыщаются и обрушиваются на образованную полость 15 и 16. Через определенный интервал времени, который зависит от коэффициента фильтрации, подают воду под давлением на подъемное устройство 3. Обрушенные пески на полости 15 и 16 в виде пульпы через окна 8, 9 и 10 в результате разрежения в приемной камере, создаваемого подъемным устройством

3, поступают в приемную камеру 6 и выдаются на поверхность.

Работа подъемного устройства 3 прекращается после выдачи обрушенных песков на поверхность, что контролируется соотношением Т:Ж, т.е. при изливе практически чистой воды. цикл наполнения водой камеры и выдачи пульпы на поверхность повторяют до момента полного обрушения песков 14 на всю мощность.

В момент полного обрушения песков

14 и заполнения камеры водой в резуль тате сжатия воздуха, находящегося в камере, между уровнем воды и поверхностью налегающих пород образуется демп@ер (подушка сжатого воздуха, препятствующий водонасыщению налегающих пород и их обрушению. Окна 8, 9 и 10 помимо основного назначения . способствуют дезинтеграции песков, препятствуя поступлению в пульпоприемную камеру 6 негабаритного материала. Процесс отработки камеры завершается зачисткой поверхности днища камеры струей воды гидромониторной насадки(21, Предложенное устройство имеет следующие проимуществаг значительно мень шие энергетические затраты на гидроразмыв и гидроподъем за счет использования безнапорной воды на развив и гидротранспорт и дезинтеграции песков через окна, снижается разубоживание песков через окна, снижаются потери полезного ископаемого.

1067215

1б

Составитель Н. Руденко .Техред Т.Маточка

Корректор 10. Макаренко

Редактор В. Ковтун

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11169/38 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5