RU114478U1

RU114478U1 - WELL WELL SEALER

Info

Publication number: RU114478U1
Application number: RU2011140663/03U
Authority: RU
Inventors: Светлана Владимировна Назимова; Тамара Михайловна Карасева
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Стройресурс" (ООО "Стройресурс")
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2012-03-27

Abstract

Герметизатор скважин импульсный, включающий наконечник для подвода воды, трубу, поршень, уплотнительные элементы, разделительные кольца и опорный стакан, отличающийся тем, что опорный стакан выполнен с внутренним коническим отверстием для создания дополнительного напора в скважине, увеличивающего проникающую способность жидкости в трещины и поры угля, а труба содержит два накрест расположенные отверстия для равномерной подачи воды в поршень и сокращения времени на герметизацию скважины. A pulse well sealer, including a nozzle for supplying water, a pipe, a piston, sealing elements, dividing rings and a support cup, characterized in that the support cup is made with an internal conical hole to create additional pressure in the well, which increases the liquid penetration into cracks and pores of coal and the pipe contains two crosswise arranged openings for uniform water supply to the piston and reduction of time for well sealing.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для нагнетания жидкости в угольные пласты с целью снижения пылеобразования и предупреждения газодинамических явлений.The utility model relates to the mining industry and can be used to pump liquid into coal seams in order to reduce dust formation and prevent gas-dynamic phenomena.

Известен герметизатор скважин, включающий цилиндр, поршень с трубой, установленные внутри цилиндра, уплотнительные элементы, помещенные в трубе, а также опорный стакан и ударник (патент на полезную модель №51108, заявлена 08.08.2005, опубликовано 27.01.2006, бюл. №3).Known well sealant, including a cylinder, a piston with a pipe installed inside the cylinder, sealing elements placed in the pipe, as well as a support cup and hammer (patent for utility model No. 51108, filed 08.08.2005, published 01/27/2006, bull. No. 3 )

Недостатком известного герметизатора, взятого за прототип, является то, что кольцевой зазор между опорным стаканом и ударником, который является основным источником поступления воды со стороны герметизатора в скважину, быстро забивается твердыми включениями, содержащимися в шахтовой воде. Свободное перемещение ударника внутри герметизатора прекращается, и ударник перестает выполнять функцию увеличения амплитуды импульсов воды, создающихся поршневым насосом. Кроме того, герметизатор имеет один канал для подачи воды в поршень.A disadvantage of the known sealant, taken as a prototype, is that the annular gap between the support cup and the hammer, which is the main source of water from the side of the sealant into the well, is quickly clogged by solid inclusions contained in mine water. The free movement of the striker inside the sealant ceases, and the striker ceases to fulfill the function of increasing the amplitude of the water pulses generated by the piston pump. In addition, the sealant has one channel for supplying water to the piston.

Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции герметизатора, повышение эффективности и надежности работы устройства.The technical result of the utility model is to simplify the design of the sealant, increasing the efficiency and reliability of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в герметизаторе, включающем наконечник, цилиндр, трубу, поршень, уплотнительные элементы, разделительные кольца и опорный стакан, согласно полезной модели опорный стакан выполнен с внутренним коническим отверстием для создания дополнительного напора в скважине, при этом гидравлическое сопротивление со стороны скважины снижается и увеличивается проникающая способность жидкости в трещины и поры угля, а труба содержит два накрест расположенные отверстия для равномерной подачи воды в поршень и сокращения времени на герметизацию скважины.The specified technical result is achieved by the fact that in the sealant, including the tip, cylinder, pipe, piston, sealing elements, spacer rings and support cup, according to the utility model, the support cup is made with an internal conical hole to create additional pressure in the well, while the hydraulic resistance the side of the well decreases and the penetrating ability of the liquid into the cracks and pores of the coal increases, and the pipe contains two cross-arranged holes for uniform water supply to piston and reduction of time for well sealing.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.приведен общий вид герметизатора скважин.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, where in Fig. Shows a General view of the sealant wells.

Устройство содержит наконечник 1 с резьбой для подвода воды, цилиндр 2, трубу 3 с отверстиями 4, поршень 5, уплотнительные элементы 6 и опорный стакан 7. Отверстия 4 накрест расположены на трубе 3 и служат для равномерной подачи воды в поршень. Каждое отверстие имеет диаметр 3 мм. Между уплотнительными элементами 6 расположены разделительные кольца 8, которые могут перемещаться по трубе при сжимании элементов. С одного торца уплотнительных элементов находится упор 9, с другого торца уплотнительный элемент опирается на опорный стакан 7. Опорный стакан имеет внутреннее коническое отверстие, наибольший диаметр которого составляет 8 мм, а наименьший диаметр равен 2 мм.The device contains a tip 1 with a thread for supplying water, a cylinder 2, a pipe 3 with holes 4, a piston 5, sealing elements 6 and a support cup 7. The openings 4 are located crosswise on the pipe 3 and serve to evenly supply water to the piston. Each hole has a diameter of 3 mm. Between the sealing elements 6 are dividing rings 8, which can move along the pipe when compressing the elements. An abutment 9 is located at one end of the sealing elements, and at the other end, the sealing element rests on the support cup 7. The support cup has an internal conical opening, the largest diameter of which is 8 mm and the smallest diameter is 2 mm.

Герметизатор работает следующим образом.The sealant works as follows.

Жидкость через наконечник 1 заполняет трубу 3, опорный стакан 7 и через отверстие в опорном стакане подается в скважину. Так как выходное отверстие в опорном стакане герметизатора диаметром 2 мм в четыре раза меньше входного отверстия, то внутри герметизатора создается давление. По мере роста давления в герметизаторе и за счет того, что суммарный размер отверстий 4 трубы 3 больше, чем выходное отверстие герметизатора, жидкость движется по наименьшему сопротивлению и поступает по отверстиям 4 в поршень 5, перемещая его в цилиндре 2 вместе с трубой 3 в сторону наконечника 1. Так как опорный стакан 7 жестко соединен с трубой 3, то он тоже перемещается в сторону наконечника, а кольцевой упор 9 с цилиндром 2 остается неподвижным, за счет чего происходит сжатие уплотнительных элементов 6 в осевом направлении. Диаметр уплотнительных элементов увеличивается и происходит распирание их в скважине. В этот момент герметизатор выполняет роль гидрозатвора скважины. Разъединительные кольца 8 предохраняют уплотнительные элементы от чрезмерного сжатия. Так как вода поступает в поршень одновременно по четырем отверстиям в стенке трубы, а не по одному каналу, как в аналоге, это позволяет равномерно распределить давление жидкости на поршень и сократить время на герметизацию скважины.The fluid through the tip 1 fills the pipe 3, the support cup 7 and through the hole in the support cup is fed into the well. Since the outlet in the support cup of the sealant with a diameter of 2 mm is four times smaller than the inlet, pressure is created inside the sealant. As the pressure in the sealant increases and due to the fact that the total size of the holes 4 of the pipe 3 is larger than the outlet of the sealant, the fluid moves at the lowest resistance and flows through the holes 4 into the piston 5, moving it in the cylinder 2 together with the pipe 3 to the side tip 1. Since the support cup 7 is rigidly connected to the pipe 3, it also moves towards the tip, and the annular stop 9 with the cylinder 2 remains stationary, due to which the sealing elements 6 are compressed in the axial direction. The diameter of the sealing elements increases and their bursting occurs in the well. At this point, the sealant acts as a well seal. Disconnecting rings 8 protect the sealing elements from excessive compression. Since water enters the piston at the same time through four holes in the pipe wall, and not through one channel, as in the analogue, this allows you to evenly distribute the fluid pressure on the piston and reduce the time for sealing the well.

После герметизации происходит наполнение скважины жидкостью. Проникновение жидкости в поры и трещины угольного пласта производится за счет импульсного воздействия поршневого насоса. Кроме того, внутренняя коническая поверхность опорного стакана создает дополнительный напор жидкости в скважине, что способствует снижению гидравлического сопротивления со стороны скважины и образованию новых микротрещин в угольном пласте, увеличивая проникающую способность жидкости в угольный пласт. По мере наполнения скважины жидкостью возрастает давление в скважине, которое преодолевается давлением, создаваемым насосом. Процесс нагнетания жидкости прекращается при уравновешивании давления в скважине и на насосе.After sealing, the well is filled with liquid. The penetration of fluid into the pores and cracks of the coal seam is due to the pulsed action of the piston pump. In addition, the inner conical surface of the support nozzle creates an additional pressure of the fluid in the well, which helps to reduce hydraulic resistance from the side of the well and the formation of new microcracks in the coal seam, increasing the liquid penetration into the coal seam. As the well is filled with liquid, the pressure in the well increases, which is overcome by the pressure created by the pump. The fluid injection process stops when the pressure in the well and at the pump is balanced.

После окончания процесса нагнетания, жидкость спускается из гидрозатвора и скважины, герметизатор разгружается и извлекается из скважины.After the completion of the injection process, the fluid is discharged from the valve and the well, the sealant is unloaded and removed from the well.

Импульсы и давление жидкости, создаваемые работой поршневого насоса, воздействуя на угольный массив, образуют в нем мелкие трещины, снижающие прочность угольного пласта. Образование в угольном массиве микротрещин и глубокая пропитка угольного пласта жидкостью обеспечивает эффективное снижение пылеобразования и увеличение производительности труда при отбойке угля.The pulses and fluid pressure created by the operation of the piston pump, acting on the coal mass, form small cracks in it, reducing the strength of the coal seam. The formation of microcracks in the coal mass and the deep impregnation of the coal seam with liquid provides an effective reduction in dust formation and an increase in labor productivity during coal breaking.

Claims

A pulse well sealer, including a nozzle for supplying water, a pipe, a piston, sealing elements, spacer rings and a support nozzle, characterized in that the support nozzle is made with an internal conical hole to create additional pressure in the well, which increases the liquid penetration into cracks and pores of coal and the pipe contains two crosswise arranged openings for uniform water supply to the piston and reduction of time for well sealing.