RU2302526C1 - Apparatus for hydraulic surface-borehole mineral mining - Google Patents
Apparatus for hydraulic surface-borehole mineral mining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302526C1 RU2302526C1 RU2006102464/03A RU2006102464A RU2302526C1 RU 2302526 C1 RU2302526 C1 RU 2302526C1 RU 2006102464/03 A RU2006102464/03 A RU 2006102464/03A RU 2006102464 A RU2006102464 A RU 2006102464A RU 2302526 C1 RU2302526 C1 RU 2302526C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- pipe string
- liner
- borehole
- telescopic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидравлической добычи полезных ископаемых, а именно к конструкциям снарядов для скважинной гидродобычи (СГД) твердых полезных ископаемых, и может найти применение для извлечения твердых материалов из подземных формаций через скважины.The invention relates to the field of hydraulic mining, in particular to the design of shells for downhole hydraulic mining (SRS) of solid minerals, and may find application for the extraction of solid materials from underground formations through wells.
К настоящему времени разработано значительное количество различных конструкций снарядов для СГД твердых полезных ископаемых (см., например, А.С. СССР №№374453, 602685, 662717, 739240, 762339, 819345, 825966, 899967, 964150, 1002585, 1065601, 1113549, 1265341, 1427071, 1461947, 1489139, 1553686, 1608346, 1620631, 1700249 и др.).To date, a significant number of different designs of shells for SRS of solid minerals have been developed (see, for example, AS USSR No. 374453, 602685, 662717, 739240, 762339, 819345, 825966, 899967, 964150, 1002585, 1065601, 1113549 , 1265341, 1427071, 1461947, 1489139, 1553686, 1608346, 1620631, 1700249, etc.).
Несмотря на существенные отличия в конструкциях снарядов по вышеуказанным А.С., все они включают следующие основные узлы: колонну водопадающих труб, гидромониторное устройство, пульповыдачной гидроэлеватор и пульповыдачную колонну. Многообразие конструкций снарядов объясняется различным в конструктивном выполнении вышеупомянутых основных узлов, а также включением в состав снарядов новых узлов и конструктивных элементов. Эти технические усовершенствования направлены на ускорение процесса размыва пласта полезного ископаемого, повышение эффективности выноса пульпы из выемочной камеры, увеличение глубины разработки залежи полезного ископаемого, образование выемочной камеры с требуемыми размерами и формой и т.д., и т.п. В конечном итоге все это приводит к повышению технико-экономических показателей СГД полезных ископаемых.Despite the significant differences in the designs of the shells according to the above-mentioned A.S., all of them include the following main units: a column of falling pipes, a hydraulic monitor, pulp-giving hydraulic elevator and pulp-dispensing column. The variety of designs of the shells is explained by various in the structural implementation of the aforementioned basic units, as well as the inclusion of new units and structural elements in the composition of the shells. These technical improvements are aimed at accelerating the process of erosion of the mineral layer, increasing the efficiency of the removal of pulp from the extraction chamber, increasing the depth of development of the mineral deposit, the formation of the extraction chamber with the required size and shape, etc., etc. Ultimately, all this leads to an increase in the technical and economic indicators of SRS of minerals.
В то же время многие конструкции снарядов для СГД имеют существенные недостатки, что и является причиной их постоянного совершенствования. При этом следует принимать во внимание и горно-геологические условия залегания пласта полезного ископаемого, а также физико-механические свойства полезного ископаемого и вмещающих горных пород, что также существенно влияет на конструкцию снарядов для СГД.At the same time, many designs of shells for SRS have significant drawbacks, which is the reason for their continuous improvement. In this case, the geological and geological conditions of the occurrence of the mineral layer, as well as the physical and mechanical properties of the mineral and the host rocks, which also significantly affects the design of shells for SRS, should be taken into account.
Анализ существующих конструкций снарядов для СГД показал, что по технической сущности наиболее близким аналогом предложенного изобретения является «Устройство для извлечения материала из подземных формаций через скважины» по А.С. № 1113549 (МПК Е21С 45/00, Б.И. №34 - 1984 г.). Это устройство и принято за прототип заявляемого изобретения.Analysis of the existing designs of shells for SRS showed that, by technical nature, the closest analogue of the proposed invention is "Device for extracting material from underground formations through wells" according to A.S. No. 1113549 (IPC E21C 45/00, B.I. No. 34 - 1984). This device is taken as a prototype of the claimed invention.
Устройство по А.С. №1113549 включает сообщенную с источником напорной воды внешнюю колонну труб с пульпоприемными окнами, гидромонитор с насадкой, пульповыдачной гидроэлеватор и центральную пульповыдачную колонну труб. Внешняя колонна труб выполнена с продольными щелевидными отверстиями и снабжена телескопическим хвостовиком, который установлен с возможностью вращения относительно внешней колонны и жестко соединен с центральной пульповыдачной колонной, смонтированной подвижно относительно внешней колонны. При этом продольные щелевидные отверстия расположены в интервале вертикального хода гидромонитора.The device according to A.S. No. 1113549 includes an external pipe string connected to a source of pressurized water with pulp-receiving windows, a hydraulic monitor with a nozzle, a pulp delivery elevator and a central pulp delivery pipe string. The external pipe string is made with longitudinal slit-like openings and is equipped with a telescopic shank which is mounted for rotation relative to the external pipe and is rigidly connected to a central pulp delivery pipe mounted movably relative to the external pipe. In this case, the longitudinal slit-shaped holes are located in the interval of the vertical stroke of the hydraulic monitor.
Недостаток прототипа состоит в малой эффективности СГД.The disadvantage of the prototype is the low efficiency of SRS.
Поставлена задача: повысить эффективность СГД за счет усовершенствования технологических операций по проходке скважины и отработке продуктивного пласта.The task was set: to increase the effectiveness of SRS due to the improvement of technological operations for well sinking and development of a productive formation.
Поставленная задача решена следующим образом. В соответствие с прототипом снаряд для СГД полезных ископаемых включает концентрично установленные внешнюю колонну труб, телескопический хвостовик и центральную пульповыдачную колонну труб. Нижний конец внешней колонны снабжен упорным кольцом. Телескопический хвостовик в верхней части снабжен сальниковыми уплотнениями и имеет пульпоприемные окна и разделительную камеру с отверстиями для сообщения с приемной камерой гидроэлеваторного устройства и призабойным участком скважины. При этом в хвостовике выполнены каналы для подачи рабочей жидкости, промывочное отверстие и размещены гидромониторное устройство с насадками для бокового размыва горной породы и гидроэлеваторное устройство, состоящее из гидроэлеваторной насадки, приемной камеры, смесителя и диффузора, сочлененного с центральной пульповыдачной колонной труб.The problem is solved as follows. In accordance with the prototype, a projectile for SRS of minerals includes a concentrically mounted external pipe string, a telescopic shank and a central pulp delivery pipe string. The lower end of the outer column is provided with a thrust ring. The telescopic shank in the upper part is equipped with stuffing box seals and has slurry-receiving windows and a separation chamber with holes for communication with the receiving chamber of the hydraulic elevator device and the bottom hole section of the well. At the same time, in the liner there are channels for supplying working fluid, a flushing hole, and a hydromonitor device with nozzles for lateral erosion of the rock and a hydro-elevator device consisting of a hydro-elevator nozzle, a receiving chamber, a mixer and a diffuser articulated with a central pulp delivery pipe string are placed.
Согласно изобретению на конце телескопического хвостовика посредством байонета закреплена регулирующая труба, снабженная в верхней части сальниковым уплотнением, имеющая в средней части продольные окна и в нижней части промывочное отверстие, при этом регулирующая труба оснащена буровым долотом.According to the invention, at the end of the telescopic shank, a control pipe is fixed by means of a bayonet, equipped with a gland seal in the upper part, having longitudinal windows in the middle and a washing hole in the lower part, while the control pipe is equipped with a drill bit.
Далее сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены конструкция и схемы работы снаряда для выполнения различных технологических операций при СГД:Further, the invention is illustrated by drawings, which depict the design and operation schemes of the projectile for performing various technological operations during SRS:
на фиг.1 и 2 - конструкция снаряда;figure 1 and 2 - design of the projectile;
на фиг.3 - схема работы снаряда при бурении скважины;figure 3 is a diagram of the operation of the projectile while drilling a well;
на фиг.4 - схема работы снаряда при отработке продуктивного пласта без бокового размыва горной породы;figure 4 - scheme of the projectile during the development of the reservoir without lateral erosion of the rock;
на фиг.5 - схема работы снаряда при посадке внешней колонны труб;figure 5 - diagram of the operation of the projectile when landing an external pipe string;
на фиг.6 - схема работы снаряда при отработке продуктивного пласта с боковым размывом горной породы;Fig.6 is a diagram of the operation of the projectile during the development of the reservoir with a lateral erosion of the rock;
Предлагаемый снаряд состоит из следующих основных элементов (фиг.1, 2):The proposed projectile consists of the following main elements (figure 1, 2):
1) внешняя колонна труб 7, нижний конец которой снабжен упорным кольцом 2.1) the
2) центральная пульповыдачная колонна труб 3;2) the central pulp
3) телескопический хвостовик 4 с сальниковыми уплотнениями, жестко соединенный с центральной пульповыдачной колонной, который содержит:3) a
- гидромониторное устройство с насадками 5;- hydraulic monitor device with
- пульпоприемные окна 6;- slurry receiving
- гидроэлеваторное устройство, состоящее из гидроэлеваторной насадки 7, приемной камеры 8, смесителя 9 и диффузора 10;- hydro-elevator device, consisting of a hydro-
- промывочное отверстие 11;- flushing
- разделительную камеру 12 с отверстиями для сообщения с приемной камерой гидроэлеваторного устройства и призабойным участком скважины;- a
- каналы для подачи рабочей жидкости 13;- channels for supplying a working
4) регулирующая труба 14, которая может находиться в двух положениях:4)
а) закрепленная на конце телескопического хвостовика 4 посредством байонета 15, 16 (фиг.1);a) mounted on the end of the
б) не закрепленная на конце телескопического хвостовика 4 посредством байонета и имеющая возможность осевого перемещения (фиг.2).b) not fixed at the end of the
Регулирующая труба снабжена в верхней части сальниковым уплотнением 17, имеет в средней части продольные окна 18 и в нижней части промывочное отверстие 19.The control pipe is equipped in the upper part with an
5) буровое долото 20, жестко соединенное с регулирующей трубой 14.5) a
Данный снаряд может работать в двух режимах.This projectile can work in two modes.
В первом режиме обеспечивается автономная работа гидроэлеваторного устройства. Регулирующая труба 14 закреплена на конце телескопического хвостовика 4 посредством байонета 15, 16 (фиг.1). При этом гидромониторные насадки 5 закрыты сальниковым уплотнением 17. По внешней колонне труб 1 подается рабочая жидкость на гидроэлеваторное устройство и забой скважины через каналы 13, промывочные отверстия 11, 19 и разделительную камеру 12.In the first mode, autonomous operation of the hydraulic elevator device is ensured. The
В данном режиме возможно осуществлять две технологические операции:In this mode, it is possible to carry out two technological operations:
1. Бурение скважины 21 на длину свободного хода телескопического хвостовика 4, ограниченного нижним сальниковым уплотнением (фиг.3). При этом вращается центральная пульповыдачная колонна 3, которая передает вращение жестко связанному с ней телескопическому хвостовику 4. Телескопический хвостовик 4, в свою очередь, передает вращение регулирующей трубе 14 посредством байонета 15, 16. Далее регулирующая труба передает вращение буровому долоту 20, тем самым происходит разрушение горной породы на забое скважины. Разрушенная порода транспортируется к пульпоприемным окнам 6 посредством восходящего потока жидкости. Далее, за счет эжекции, создаваемой струей жидкости, сформированной в гидроэлеваторной насадке 7, разрушенная порода поступает в приемную камеру 8 и через смеситель 9 и диффузор 10 по центральной пульповыдачной колонне 3 на поверхность.1. Drilling a
2. Отработка продуктивного пласта 21 без бокового размыва горной породы (фиг.4). Это возможно осуществлять, например, при добыче полезного ископаемого, склонного к плывунообразованию; при двухскважинной схеме добычи, когда одна скважина работает для размыва продуктивного пласта, а другая - для подъема на поверхность пульпы (при такой схеме добычи в данном режиме предлагаемый снаряд может работать для подъема пульпы). При этом разрушенная порода в виде пульпы поступает на поверхность так же, как и при бурении скважины (движение гидросмеси от размытого целика до пульпоприемных окон показано стрелкой А на фиг.4).2. The development of the
Во втором режиме обеспечивается работа как гидроэлеваторного, так и гидромониторного устройств. Регулирующая труба 14 не закреплена на конце телескопического хвостовика 4 посредством байонета (фиг.2). При этом гидромониторные насадки 5 открыты и через них при подаче рабочей жидкости по внешней колонне труб 1 происходит боковой размыв горной породы.In the second mode, the operation of both hydro-elevator and hydro-monitor devices is ensured. The
В данном режиме возможно осуществлять две технологические операции:In this mode, it is possible to carry out two technological operations:
1. Посадка внешней колонны труб 1 (выполняет функцию обсадной колонны) посредством расширения стенки скважины 21 после бурения на длину свободного хода телескопического хвостовика 4 (фиг.5).1. Landing of the outer pipe string 1 (performs the function of a casing string) by expanding the wall of the well 21 after drilling to the free stroke of the telescopic shank 4 (Fig. 5).
2. Отработка продуктивного пласта 23 с образованием выемочной камеры 22 (фиг.6).2. The development of the
При выполнении данных технологических операций размыв горной породы осуществляется гидромониторными струями жидкости, которые показаны стрелкой Б на фиг.5, 6.When performing these technological operations, the erosion of the rock is carried out by hydro-liquid jets of liquid, which are shown by arrow B in FIGS. 5, 6.
Во втором режиме разрушенная порода в виде пульпы поступает на поверхность так же, как и в первом режиме.In the second mode, the destroyed rock in the form of pulp enters the surface in the same way as in the first mode.
Технический результат: повышение эффективности СГД за счет усовершенствования технологических операций по проходке скважины и отработке продуктивного пласта.Technical result: increasing the efficiency of the SRS due to the improvement of technological operations for drilling a well and developing a productive formation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006102464/03A RU2302526C1 (en) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | Apparatus for hydraulic surface-borehole mineral mining |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006102464/03A RU2302526C1 (en) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | Apparatus for hydraulic surface-borehole mineral mining |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2302526C1 true RU2302526C1 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38316703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006102464/03A RU2302526C1 (en) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | Apparatus for hydraulic surface-borehole mineral mining |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2302526C1 (en) |
-
2006
- 2006-01-27 RU RU2006102464/03A patent/RU2302526C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113464136B (en) | Fluidized coal mining system and method combined with surface directional drilling and underground roadway | |
CN113338802B (en) | A fluidized hydraulic coal mining system for ground directional drilling | |
RU2667240C1 (en) | Method for multiple hydraulic fracturing of formation in horizontal shaft of well | |
RU166522U1 (en) | DRILLING DRILL FOR DRILLING WITH SIMULTANEOUS CASE | |
RU2302526C1 (en) | Apparatus for hydraulic surface-borehole mineral mining | |
RU2301337C1 (en) | Device for well hydro-extraction of solid mineral resources | |
RU2453674C1 (en) | Method of well operation | |
RU2302527C1 (en) | Method for surface-borehole mineral mining | |
RU2612413C1 (en) | Borehole conditioning method | |
RU2435925C1 (en) | Procedure for construction of horizontal drain hole in unstable moveable rock and drilling assembly for its implementation | |
CN107386978B (en) | Coal mine rock tunnel three-axis cutting and drilling rock breaking device | |
RU2256796C1 (en) | Method for extraction of mineral resources and device for realization of said method | |
RU89610U1 (en) | APPARATUS FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL | |
RU2645059C1 (en) | Method of rimose hydrosand-blast perforation | |
RU2235881C1 (en) | Method for extraction of slanted bed of hard mineral resource by means of method of well hydro-extraction (variants) | |
RU2307937C1 (en) | Method for well hydro-extraction of mineral resources and device for realization of the method | |
RU2769645C1 (en) | Method for the development of reservoir deposits of minerals, including placers, and a device for its implementation | |
RU2365755C1 (en) | Device for hydraulic borin-and-reaming of minerals | |
RU2410542C2 (en) | Method of degassing with centering of drilling rod, that of drilling rocks and device to this end | |
RU2459922C1 (en) | Method for well construction | |
RU77640U1 (en) | DEVICE FOR WELL HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSIL | |
RU78525U1 (en) | COMBINED TYPE WELL HYDRAULIC PRODUCT UNIT | |
SU617584A1 (en) | Device for winning minerals through boreholes | |
RU2000437C1 (en) | Method of borehole mining of solid mineral resources and device for its implementation | |
RU2235882C1 (en) | Method for well hydraulic extraction of hard mineral resource from slanted bed (variants) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080128 |