Przedmiotem wynalazku jest filtr zabezpieczajacy otwór drenazowy przed zawalem lub przed suffozja mecha¬ niczna luznego górotworu. Filtr ten wprowadza sie do otworu drenazowego w strefe zawodnionego, spekanego i skawernowanego górotworu lub na odcinku miedzy taka strefa a rura obsadowa.Filtrami wedlug wynalazku mozna spowodowac ograni¬ czenie ilosciowe wynoszonego materialu piaszczystego lub calkowite jego wyeliminowanie.Zawodnione szczeliny i kawerny górotworu wypelnione materialem piaszczystym pochodzenia trzeciorzedowego lub bedace produktami wietrzenia w trakcie nawiercania ich otworami badawczymi lub drenazowymi stanowia zagrozenie dla wyrobisk górniczych. Odwodnienie tego typu górotworu nastrecza wiele trudnosci a w skompliko¬ wanych warunkach hydrogeologicznych bywalo wrecz niemozliwe. Otwory takie likwidowano poprzez cementacje lub zamykano zawór na rurze obsadowej.Natomiast w górotworze silnie szczelinowatym otwory drenazowe traca swoja droznosc na skutek czestych zawalów w strefie zawodnionej. W takim przypadku droznosc otworu trzeba bylo uzyskiwac poprzez ponowne jego przewiercenie.Celem wynalazku jest umozliwienie zabezpieczenia otworu drenazowego przed zawalem w strefie podwyzszonej szczelinowatosci lub przed suffozja mechaniczna luznego górotworu. Efekt ten uzyskuje sie przez zastosowanie filtrów wedlug wynalazku. Filtry te sa wprowadzane za pomoca znanych zerdzi wiertniczych do otworu drenazo¬ wego w strefe szczelinowatego górotworu lub przed ta 10 15 20 25 strefa. W przypadku wplywu górotworu zaleca sie stoso¬ wac filtr nazwany czolowym, natomiast w rejonie spodzie¬ wanego zawalu otworu drenazowego filtr nazwany prze¬ lotowym.Zgodnie zatem z wynalazkiem filtr tworza osadzone przesuwnie na zerdzi klebki z tworzywa o strukturze prze¬ strzennego splotu, rozmieszczone w segmentach, utworzo¬ nych przez perforowane przegrody w postaci tarcz, równiez przesuwnych na zerdzi. Dlugosci segmentów wyznaczaja pretowe ograniczniki o zróznicowanej dlugosci dla poszcze¬ gólnych segmentów. Z oba konców filtr jest ograniczony wkleslymi ku klebkom pokrywami z których pokrywa od strony zerdzi wiertniczych jest przesuwna po zerdzi przez nagwintowana tuleje, w której jest umieszczone bagnetowe polaczenie. Taka konstrukcja umozliwia po wprowadzeniu filtra na okreslona glebokosc, rozparcie go w otworze drenazowym, co nastepuje w wyniku pokrecania koncówki filtra podlaczonej do kolumny zerdzi wiertniczych. Po¬ krecana koncówka przesuwa tuleje po zerdzi a wraz z nia pokrywe tylna ku czesci pilotowej filtra az do scisniecia poszczególnych segmentów na ich wyznaczona przez ograniczniki dlugosc. Klebki tworzywa, tworzace filtr wlasciwy zostaja scisniete miedzy soba i docisniete do scianek otworu drenazowego.Pozadana rózna porowatosc i przepuszczalnosc poszcze¬ gólnych segmentów filtra, uzyskano przez celowe zastoso¬ wanie segmentów o róznej dlugosci, co zrealizowano po¬ przez zróznicowanie dlugosci ograniczników danego seg¬ mentu. W zaleznosci od okreslonych warunków w góro- 103 682108 682 3 tworze, filtr moze miec wieksza porowatosc w czesci pilo- ^^^jac©M^^S3Iy|tnie — w czesci tylnej filtra.X A i Wi^&y*1*^ ^4r w likwidowanym otworze lub w przy- \ padku potrzeby wwniany czesci filtrujacej, mozna wycofac \ z ot^Y°£ll** 9&9*tó\e 8° tam wprowadzic. Pozwala na to I jflffwIS^u^icm&£ 1pilotujaCej oraz czesci tylnej filtra.Pljffcr ijilirT zamknieciem bagnetowym, sluzaca do zalo¬ zenia filtra w otworze i jego w nim sprezenie, pozwala na polaczenie ponowne filtra z kolumna zerdzi wiertniczych i poprzez pokrecanie w kierunku odwrotnym — na roz- # prezenie czesci filtrujacej, co umozliwia juz latwe wycofanie filtra z otworu. Umieszczone na czesci pilotujacej prowad¬ niki, które osadzaja centrycznie filtr w otworze, wspomagaja przy sprezaniu filtra, zaczepiajac sie o scianki otworu.Po rozprezeniu filtra przy jego wycofywaniu prowadniki ulegaja zaklinowaniu, wbijajac sie w szczeliny górotworu lub nierównosci na sciance otworu i zostaja oderwane od zerdzi, w rezultacie celowego ich utwierdzenia na zerdzi za pomoca latwo scinajacego sie nita.Odmiana wynalazku w postaci filtra przeplywowego, rózni sie tym od poprzedniego, ze nie posiada wydzielo¬ nych segmentów natomiast czescfiltrujaca stanowi wlasciwie pojedynczy segment. Klebki w tym rozwiazaniu sa nalo¬ zone na perforowana fure i ulozone wokól niej w sposób ^nasladujacy ulozenie rybiej luski. W trakcie sprezania filtra w otworze, nastepuje przemieszczanie sie klebków i wza¬ jemne zachodzenie ich na siebie podczas ich przesuwania wzdluz perforowanej rury. W rozwiazaniu tym woda z górotworu przelatuje przez perforowana, nosna rure filtra a dodatkowe jego uszczelnienie realizuje tulejka gumowa osadzona miedzy filtrem wlasciwym a gwintowana tuleja sluzaca do przenoszenia momentu obrotowego podczas sprezania filtra w otworze. Czesc pilotujaca tego filtra jest rozwiazana podobnie jak w filtrze czolowym.W przypadku natrafienia w górotworze na wiekszy obszar zawodniony, rozwiazanie wedlug wynalazku pozwala na zalozenie kilku kolejnych, szeregowo usytuowanych w ot¬ worze, filtrów tego samego typu lub ich kombinacji.Filtr wedlug wynalazku jest ponizej omówiony w oparciu o przyklad wykonania przedstawiony na rysunkach na których fig. 1 przedstawia widok osadzonego w górotworze fikm, fig. 2 —* widok filtra nazwanego czolowym, fig. 3 — widok filtra nazwanego przeplywowym.We wnece wyrobiska 1 wykonuje sie za pomoca znanej wiertnicy dolowej (nie pokazanej na rysunku) otwór drenazowy 2, którego wiercenie odbywa sie poprzez rure obsadowa 3 osadzona w betonowym korku 4. Do rury obsadowej 3 zamocowany jest zawór lub zasuwa o wy¬ trzymalosci co najmniej dwukrotnie wiekszej od spodzie¬ wanego cisnienia wody. Po dowierceniu do silnie spekanej warstwy wodonosne! 5 lub strefy zawodnionego luznego górotworu 6, z którego nastapil wyplyw wody z materialem piaszczystym zaklada sie odpowiedni filtr wedlug wynalaz¬ ku. Rozwiazanie wedlug wynalazku przewiduje zastosowanie w zaleznosci od warunków hydrogeologicznych filtra 7 nazwanego czolowym lub filtra 8 nazwanego przeply¬ wowym* Filtr czolowy 7 (patrz fig, 2) zbudowany jest z zerdzi stalowej 9, na obu koncach której znajduja sie wklesle pokrywy ograniczajace 10. Miedzy tymi pokrywami umiesz¬ czone sa klebki liz nitki nylonowej (powszechnie w handlu spotykane jako zmywaki do naczyn kuchennych), które charakteryzuja sie duza sprezystoscia i porowatoscia.Klebki 11 nanizane sa na zerdz stalowa 9, tworzac segmenty rozgraniczone perforowana przegroda 12 osadzona na tu- 4 lejce 13, co stwarza mozliwosc przemieszczania sie ich po zerdzi 9.Na sciankach przegrody 12 umieszczone sa ograniczniki 14 o zróznicowanych dlugosciach, co umozliwia uzyskanie 5 okreslonej porowatosci danego segmentu w wyniku róznego zageszczenia w nim klebków 11. Dlugosc filtra wyznaczaja dwie pokrywy 10 w których znajduja sie otwory przelotowe 15. Odleglosc miedzy pokrywami jest regulowana za pomoca tulejki 16 poprzez podkladke slizgowa 17. W przedniej io czesci czolowy filtr 7 posiada prowadniki 18 przymocowane do zerdzi 9 za pomoca nitu 19 wykonanego z miekkiego metalu. Miedzy prowadnikami 18 a przednia pokrywa 10 znajduje sie pierscien oporowy 20 zabezpieczajacy pokrywe 19 przed zsunieciem sie zerdzi 9. 15 W tylnej czesci filtra znajdujaca sie druga pokrywa 10 jest podtrzymywana tulejka 16 poprzez podkladke slizgowa 17. Tulejka 16 posiada w przedniej czesci gwint wspólpra¬ cujacy z nagwintowana takze w tym obrebie zerdzia 9.Tulejka 16 na przeciwnym koncu ma wykonane podluzne 20 naciecie tworzace tak zwany zamek bagnetowy w który wchodzi trzpien 21 tego polaczenia. Lacznik bagnetowy 22 posiada prowadniki 23 oraz na koncu przeciwnym gwint 24 do polaczenia go z kolumna zerdzi wiertniczych (nie pokazanych na rysunku). 25 Filtr przeplywowy 8 (patrz fig. 3) zbudowany jest z rury perforowanej 25 o malej srednicy. Na jednym jej koncu znajduje sie rozlacznie osadzony korek 26. W pilo¬ towej czesci rury 25 osadzone sa prowadniki 27 za pomoca nitów 28 z miekkiego metalu. Za tymi # prowadnikami 30 umieszczony jest pierscien oporowy 29. Filtr wlasciwy znajduje sie miedzy pokrywami 30a, 30b. Na perforowana rure 25 nawiniete sa spiralnie i polaczone miedzy soba za pomoca sznura nawojowego 31 klebki 32 z nylonowej nitki. Klebki te umieszczone sa na rurze tak iz tworza 35 kompozycje przypominajaca rybia luske. Filtr w tej czesci dodatkowo owiniety jest siatka nylonowa 33 i zabezpieczony sznurem nawojowym 34. W tylnej czesci filtra poza po¬ krywa 30b znajduja sie dwa pierscienie 35 miedzy którymi utwierdzona jest uszczelka gumowa 38. Koniec rury 25 40 jest nagwintowany i poprzez niego polaczony rozlacznie z tulejka 37, która na swym przeciwnym koncu wzgledem swej czesci nagwintowanej posiada podluzne wyciecie tworzace tak zwany zamek bagnetowy, z którym wspólpra¬ cuje lacznik 'bagnetowy-S£ % prowadnikami 39. Nagwinto- 45 wany koniec 40 lacznika 38 umozliwia podlaczenie go do kolumny zerdzi wiertniczych (nie pokazanych na ry¬ sunku).Dzialanie urzadzenia wedlug projektu polega na tym, ze czolowy filtr 7 wprowadza sie za pomoca znairej kolumny 5o zerdzi wiertniczych do otworu drenazowego 2 (patrz fig. 1) mozliwie najblizej spagu warstwy wodonosnej.Wprawione w ruch obrotowy zerdzie wiertnicze powoduja obrót tulejki 16 na zerdzi 9, która zsuwa ku sobie pokrywy 10 lacznie z przegrodami 12 i ogranicznikami 14. Znajdujace 55 sia wewnatrz przegród 12 klebki 11 nylonowej nitki zostaja odpowiednio scisniete tworzac miedzy przegrodami seg¬ menty o róznej porowatosci i przepuszczalnosci. Zadana porowatosc segmentu ustala sie poprzez odpowiedni dobór dlugosci ogranicznika 14. Przeplywowy filtr 8 wprowadza 60 sie do otworu drenazowego równiez za pomoca kolumny zerdzi wiertniczych, lecz w strefe spodziewanego zawalu otworu* Poprzez obrót kolumny zerdzi nastepuje przesuwa¬ nie tulejki 37 po rurze 25 w kierunku pokrywy 30b. Stoz¬ kowy ksztalt czola pokrywy sprzyja przy przesuwaniu 65 klebków 32 ich unoszeniu sie, wzajemne zachodzenie108 682 jeden na drugi i docisniecie do scian otworu drenazowego 2.Woda z górotworu dostaje sie poprzez klebki 32 do rury perforowanej 25 z której wyplywa na zewnatrz.Wyciaganie obydwu filtrów z otworu odbywa sie w wy¬ niku obrotu zerdzi wiertniczych w kierunku powodujacym 5 cofanie sie tulejki 16 lub 37 ku tylowi filtra co powoduje zmniejszenie sily dociskajacej klebki do scian otworu drenazowego 2.W wyniku wyciagania kolumny zerdzi wiertniczych nastepuje zerwanie nitów 19 lub 28 oraz opadniecie pro- io wadników 18 lub 27, które uprzednio juz przy zakladaniu filtra w otworze drenazowym zaczepily sie o jego spekania lub nierównosci badz zaczepily sie przy próbie wycofywania filtra. Pierscienie oporowe 20 lub 29 przytwierdzone odpowiednio do zerdzi 9 lub perforowanej rury 25 zapobie- agja zdemontowaniu sie filtra wlasciwego podczas wycia¬ gania calego filtra z otworu drenazowego 2.Zastrzezenia patentowe 1. Filtr zabezpieczajacy otwór drenazowy przed zawalem lub suffozja mechaniczna, wprowadzony do otworu drena¬ zowego za pomoca zerdzi wiertniczych, na koncu której filtr jest osadzony rozlacznie, korzystnie za pomoca pola¬ czenia bagnetowego, znamienny tym, ze tworza go osadzone przesuwnie na zerdzi (9) klebki (11) z tworzywa o strukturze przestrzennego splotu, rozmieszczone w seg¬ mentach utworzonych przez perforowane przegrody (12) w postaci tarcz równiez przesuwnych na zerdzi (9), odle¬ glosc miedzy którymi wyznaczaja pretowe ograniczniki 30 (14) o zróznicowanej dlugosci dla poszczególnych segmen¬ tów, przy czym z obu konców filtr jest ograniczony wkle- 15 20 25 slymi ku klebkom (11) pokrywami (10), z których pokrywa (10) od strony zerdzi wiertniczych jest przesuwna po zerdzi (9) przez nagwintowana tuleje (16), w której jest umieszczone bagnetowe polaczenie, a ponadto w czesci pilotujacej na zerdzi (9) ma za pomoca latwo scinajacego sie nita (19) osadzone sprezyste prowadniki (18). 2. Filtr wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze klebki (11) sa utworzone przez sklebione nici nylonowe lub metalowe wióry. 3. Filtr zabezpieczajacy otwór drenazowy przed zawalem lub suffozja mechaniczna, wprowadzony do otworu dre¬ nazowego za pomoca zerdzi wiertniczych, na koncu której filtr jest osadzony rozlacznie, korzystnie za pomoca pola¬ czenia bagnetowego, znamienny tym, ze tworza go osadzone przesuwnie na perforowanej rurze (25) klebki (32) o strukturze przestrzennego splotu, przymocowane przesuwnie do rury (25) za pomoca sznura (31) tworzac wokól tej rury uklad przestrrenny w postaci rybiej luski, przy czym z obu konców filtr jest ograniczony wkleslymi ku tylowi filtra pokrywami (30a, 30b), z których pokrywa (30b) od strony zerdzi wiertniczych jest przesuwna po rurze (25) przez nagwintowana tuleje (37), w której jest umieszczone bagnetowe polaczenie, przy czym miedzy ta pokrywa (30b) a nagwintowana tuleja (37) sa na rurze (25) osadzone przesuwnie dwa pierscienie (35) miedzy którymi jest osadzona cumowa uszczelka (36) w postaci * tulejki, a ponadto w czesci pilotujacej na perforowanej rurze (25) ma za pomoca latwo scinajacego sie nita (28) osadzone sprezyste prowadniki (27). 4. Filtr wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze klebki (32) sa utworzone przez sklebione nici nylonowe lub me¬ talowe wióry.^-C^^^^TCSS^^NN^AS^TY^ s\^108 682 19 18 20 10 9 12 13 14 11 10 17 16 9 21 22 23 22 Fig. 2 34 30b 35 36 35 37 38 39 40 LZG Z-d 3, z. 85/1400/81, n. 100 + 20 egz.Cena 45 zl PL