Устройство для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых

Устройство для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистицесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕИ Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 602685

Иу °

l :ъе

j (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.10.75 (21)2181150/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.78. Бюллетень №14 (45) Дата опубликования описания 29.03.78 (51) М. Кл.

Е 21 С 45/00

E 21 С 25/60

Тасударстаеииа>й камитет

Ссевта Мииистроа СССР ио делам иэебретеиий и еткра>тий (53) УДК 622.277.3:

:621.879.45(088.8) (72) Авторы изобретения

B. Ж. Аренс и Б. В. Исмагилов

i îñóäàðñòâåííûé науино-исследовательский институт горнохимического сырья (71} Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Изобретение относится к гидравпической добыче твердых полезных ископаемых через скв ажины.

Известно устройство дпя разработки месторождений попезных ископаемых через сквв 5 жины, состояшее из пульпонодъемной и водной трубы и ппунжерного насоса, выполненного в виде камеры-смесителя с шаровым кпапаном и тяги. Сипьно увпажиенная рыхлая . зергчстая руда всасывается в камеру-смеси- !О тель, поспе чего клапан закрывается. Поспе этого в камеру-смеситель через форсунку впрыскиввется вода и разжижается руда.

При всасывании очередной порции руды в камеру гидросмесь из нее перетекает в пуль-45 поподъемную трубу и выдается на поверхность tl j.

Однако таким устройством невозможно обеспечить надежную герметизацию камерысмесителя вследствие гидроабразивного из- 20 носа шарового клапана и седла. Кроме того, указанным устройством можно разрабатывать месторождения только весьма рыхлых руд, так как в нем отсутствует насадка для струйного разрушения плотных горных пород.

Наиболее бпизким к изобретению по технической сущности является устройство дпя скважинной гидродобычи, состояшее из водной и пупьпоподъемной трубы, в нижнем конце которой установлена насадка дпя разрушения руды, в для выдачи гидросмеси руды — комбинированный нвгнетатепь, представ4 лякший собой по сушеству двигатель внутреннего сгорания. Он состоит из камеры сгорания, всасывеюшего и нагнетательного патрубков, внутри которых установлены секторные шиберь>, клапаны для подачи горючей смеси в камеру и удаления из нее отработанных газов, и свечи зажигания (2), Руда разрушается струей воды и собирается в зумпфе добычной камеры, При открытых выхлопных клапанах камера соединяется с атмосферой, открывается входной секторный шибер и. гидросмесь руды всасывается в камеру нагнетате»ч. После заполнения каме.ры гидросмесью входной секторный шибер и выхлОпной клапан закрываются, открывается клапан подачи горючей смеси и она впрыскивается в камеру. Горючая смесь затем зажигается и в камере создается избыточ602< >85 ное давление, открывается выходной секторный шибер и гидросмесь по пульпоподъемлой трубе подается на поверхность.

У этого устройства большой поперечный размер, а работа нагнетателя проходит

1 в циклическом режиме, что обусловливает наличие двух секторных шиберов, как следствие, - большой вес и низкую надежhocTb.

Для повышения эффективности скважинной гидродобычи путем повышения надежности устройства, уменьшения его поперечного сечения и веса в предлагаемом устройстве нижняя часть сектора шибера снабжена упорами, уста- ц новленными с возможностью взаимодействия с внутренней стенкой пульловыдачной трубы при их закрытии, а шибер установлен с возможностью закрытия размывающих насадок при открытом положении его секторов. 20

На фиг. 1 изображено описываемое устройство, общий вид; на фиг, 2 ««узел Х на фиг. 1 (в укрупненном масштабе); на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В фиг. 3; на фиг. 5-10 — возможные схемы расположения воздушной трубы.

Устройство состоит из наружной пульповыдачной трубы 1, воздушной трубы 2, заканчивающейся в нижней части форсункой 3.

В верхней части устройства имеется возду- ч0 хоотделитель 4 и задвижки 5, 6, 7 для регулирования подачи, соответственно, воздуха и для перекрытия воздухоотделителя при использовании устройства в качестве гидромонитора. 35

В нижней части устройства находятся насадки 8; 9, секторный шибер10 и решетка

11. Секторный шибер 10 прикрепляется к внутренней стенке трубы 1 с помощью петли 12. Шибер 10 в закрытом состоянии р) упирается в полочку 13,,приваренную к стенке трубы 1.

Для уплотнения между шибереми 10 и полочкой 13 применена резиновая прокладка 14, прикрепленная к полочке. Причем 45 для того, чтобы при подаче напорной воды шибер 10 не вывернуло в петле 12, шибер с нижней стороны имеет упор 15. Йля полного закрытия насадок на верхней стороне шибере 10 установлены фасонные резиновые 50 прокладки 16, .

При работе устройства в кечестве гидромо нитора закрываются задвижки 6 и .7, а вода подается открытием задвижки 5. Напорная вода закрывает шибер 10 и вытекает через ак насадки 8 и 9. Вылетаюшие яз насадок 8 и 9 струи воды разрушают руду.

При опускании устройства по скважине и по пласту цо подошвы оно работает как эрлифт. Сжатый воздух в форсунку 3 полается открытием задвижки 6. При этом задвижка 5 закрыта, а задвижка 7 открыта. Всасываемый поток гидросмеси открывает шибер 10, а его прокладки 16 закрывают насадки 8, Струя из насадки 9 размывает ил в скважине и разжимает гидросмесь во всасе эрлифта и предотвращает его забивку. Решетке 11 препятствует попаданию во всас эрлифта крупных кусков руды. Воздухоотделитель 4 гасит энергию потока,, деаэрирует гидросмесь и направляет ее в эумпф землесоса.

Применение секторного шибера увеличивает проходное сечение трубы, а следовательно, при одинаковой производительности дает возможность уменьшить общий поперечный размер устройства на 10-15%. Кроме того, взаимодействие секторного шибера с размывающими насадками позволяет испольэовать устройство в качестве разрушающего и пульпоподьемного механизмов, что важно для разработки более плотных руд, и тем самым существенно повысить эффективность скважинной гидродобычи.

Фор мул а изобретения

Устройство для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых, включающее корпус, воздухоподводящий патрубок с форсункой эрлифта, IFóïüïîâûäà÷íóþ трубу с воздухоотделителем, а также с установленными в нижней ее части размывающими насадками, защитной рршетксй v. секторным шибером, о т-л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения эффективности сквежинной гидродобычи путем повышения надежности устройства, уменьшения его поперечного размера и веса, нижняя часть секторов шибера снабжена упорами, установпенными с возможностью взаимодействия с-внутренней стенкой пульповыдачной трубы при их закрытии, а шибер установлен с воэможностью закрытия размывающих насадок при открытом положении его секторов.

Источники информации, принятые во вни- мание при экспертизе:

1. Патент США Ит 3311414, кл. 299-14, 1964.

2.Hydraulic mining througk small

cLiamttzr Ьот.яро(еа. " llliairlg fag.

ЯТО, Ìî(. АЛЬ; и ЧОМУ, 265, Составитепь С. Контарь

Редактор И. Маргопис Техред А, Богдан

Корректор С. Гарасиняк

3 18Ы131 Тираж 734 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП 11атент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4