SU1095014A1

SU1095014A1 - Device for borehole hydraulic mining of useful minerals

Info

Publication number: SU1095014A1
Application number: SU833563750A
Authority: SU
Inventors: Григорий Юрьевич Абрамов; Николай Григорьевич Малухин; Никита Николаевич Чесноков; Вячеслав Анатольевич Балаев
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Геологоразведочный Институт Им.С.Орджоникидзе
Priority date: 1983-02-04
Filing date: 1983-02-04
Publication date: 1984-05-30

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающее высоконапорный водоподающий став, поворотный ствол гидромонитора с насадкой, механизм вывода его в рабочее положение, выполненный в виде колена с гидромонитором и шарнира, гидравлически св занного со ста вом и коленом, причем продольна ось стволатидромонитора смещена относительно оси вращени щарнира, а также гидроэлеватор, отличающеес тем, что, с целью повыщени эффективности гидродобычи за счет механического разрущени породы в процессе гидроразмыва, поворотный ствол гидромонитора снабжен механическим породоразрушающим органом, выполненным в виде роторной турбины, расположенной с возможностью вращени на внешней поверхности поворотного ствола гидромонитора, в корпусе которой выполнены промывочные отверсти , направленные в поперечном сечении в виде сегнерова колеса, причем внешн поверхность турбины армирована перодоразрущающими зубками, а на внешней поверхности колена установлена муфта, гидравлически св занна с внутренней полоi стью поворотного ствола гидромонитора. 2. Устройство по п. 1, .отличающеес (Л тем, что оно снабжено приводом механического породоразрушающего органа, выполненным в виде лопаток роторной турбины. со О11. DEVICE FOR BOTTOM HYDRO-EXTRACTION OF USEFUL MINERALS, including a high-pressure water supply, becoming a rotating shaft of a hydromonitor with a nozzle, a mechanism for bringing it to the working position, made in the form of a knee with a hydromonitor, and a hinge that is hydraulically connected to the station and the knee, and the body and the body will have a body and a body will have a body and a body will have a body and a body and a hinge, which will be hydraulically connected to the body and the body and will have a body and a body will have a body and a body will have a body and a body will have a body and a body and a hinge, which will be hydraulically connected to the body and the body and will be provided with a body and a body will have a body and a body will have a body and a body will have a body and a hinge connected to the body and the body should be provided with a body and a body and a body will have a body and a body and a body will have a body and a body will have a body and a hinge connected to the body and the body should be provided. with respect to the axis of rotation of the hinge, as well as a hydraulic elevator, characterized in that, in order to increase the efficiency of hydraulic extraction due to the mechanical destruction of the rock in the process of hydraulic erosion, The rotary shaft of the jetting machine is equipped with a mechanical rock-breaking body, made in the form of a rotor turbine, rotatably mounted on the outer surface of the rotary shaft of the jetting machine, in the casing of which flush holes are made, cross-sectioned in the form of a Segner wheel, the outer surface of the turbine reinforced with dehairing teeth, A coupling is installed on the outer surface of the knee, which is hydraulically connected with the inner region of the rotary shaft of the jetting machine. 2. The device according to claim 1., Distinguishing (L in that it is equipped with a drive mechanical mechanical rock-breaking body, made in the form of rotor turbine blades. With O1

Description

Изобретение относитс к горному делу и предназначено дл скважинной гидродобычи полезных ископаемых.The invention relates to mining and is intended for downhole mining of minerals.

Известно устройство дл скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее высоконагюрный водоподвод щий став, жестко встроенный в став гидромонитор с насадкой и выдачное устройство 1.A device for downhole hydraulic mining of minerals is known, including a high-hydrophobic water supply stand, rigidly integrated into a jetting monitor with a nozzle and a dispensing device 1.

Недостаток этого устройства заключаетс в том, что диаметр водоподвод щего става ограничивает длину гладкоствольной части гидромонитора, из-за чего снижаютс динамические характеристики струи.The disadvantage of this device is that the diameter of the hydrophobic rod limits the length of the smooth-bore part of the jetting machine, which reduces the dynamic characteristics of the jet.

Известно также устройство дл скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее высоконапорный водоподвод щий став, поворотный ствол гидромонитора с насадкой, механизм вывода его в рабочее положение, выполненный в виде колена с гидромонитором и шарнира, гидравлически св занного со ставом и коленом, причем продольна ось ствола гидромонитора смещена относительно оси вращени inapнира , а также гидроэлеватор 2.It is also known a device for downhole hydraulic mining of minerals, including a high-pressure hydropower stand, a rotary shaft of a jetting machine with a nozzle, a mechanism for bringing it into a working position, made in the form of a knee with a hydromonitor and a hinge, hydraulically connected to the shaft and the knee, with the longitudinal axis of the jetting shaft displaced relative to the axis of rotation of the inapnier, as well as the hydraulic elevator 2.

Однако дл обеспечени вывода поворотного гидромонитора в скважине в рабочее горизонтальное положение необходимо предварительно провести дополнительную операцию - механическое расщирение скважины в зоне предсто щей работы гидромонитора . Это снижает эффективность скважинной гидродобычи.However, to ensure the output of the rotary monitor in the well to the working horizontal position, it is necessary to carry out an additional operation - mechanical extension of the well in the zone of the preliminary operation of the monitor. This reduces the effectiveness of downhole hydraulic mining.

Цель изобретени - повьпиение эффективности гидродобычи за счет механического разрушени породы в процессе гидроразмыва .The purpose of the invention is to increase the efficiency of hydraulic mining due to the mechanical destruction of the rock in the process of hydraulic erosion.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл скважинной гидрОлТобычи полезных ископаемых, включаюпхем высоконапорный водоподающий став, поворотный ствол гидромонитора с насадкой, механизм вывода его в рабочее положение, выполненный в виде колена с гидромонитором и шарнира, гидравлически св занного со стволом и коленом, причем продольна ось ствола гидромонитора смещена относительно оси вращени щарнира, а также гидроэлеватор, поворотный ствол гидрол онитора снабжен механическим породоразрушающим органом, выполненным в виде роторной турбины, расположенной с возможностью вращени на внешней поверхности поворотного ствола гидромонитора, в корпусе которой выполнены промывоч}1ые отверсти , направленные в поперечном сечении в виде сегнерова колеса, причем внешн поверхность турбины армирована породоразрущающими зубками, а на внешней поверхности колена установлена муфта, гидравлически св занна с внутренней полостью поворотного ствола гидромонитора. Устройство также снабжено приводом механического породоразрущающего органа , выполненным в виде лопаток роторной турбиньгThe goal is achieved by the fact that in the device for borehole hydraulic mining of minerals, including high-pressure water supply, the rotating shaft of the jetting machine with the nozzle, the mechanism for bringing it to the working position, made in the form of a knee with a hydraulic monitor and a hinge hydraulically connected to the trunk and the knee, the longitudinal axis of the jetting shaft is shifted relative to the axis of rotation of the hinge, as well as the hydraulic elevator, the rotary shaft of the hydrolonitor is equipped with a mechanical rock-breaking body, made in the form of a rotor turbine, which is rotatably mounted on the outer surface of the rotary shaft of the jetting machine, in the case of which flushing 1 holes are made, directed in cross section in the form of a Segner wheel, the outer surface of the turbine is reinforced with rock bending teeth, and on the outer surface of the knee there is a coupling, hydraulically connected to the internal cavity of the rotary shaft of the jetting machine. The device is also equipped with a drive mechanical mechanical rock body, made in the form of rotor turbine blades

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство ,- на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема работы устройства в скважине .FIG. 1 shows the proposed device; in FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - scheme of operation of the device in the well.

Устройство состоит из высоконапорного водоподвод щего става I, ствола гидромонитора 2 с насадкой 3, механизма вывода его в рабочее положение, выполненного в виде колена 4, гидравлически св занного со стволом гидромонитора 2, и щарнира 5, гидравлически св занного со ставом 1 и коленом 4, причем продольна ось ствола гидромонитора 2 смещена относительно оси вращени шарнира 5. На поверхности ствола гидромонитора 2 на подшипниках 6 расположен с возможностью осевого вращени механический рабочий орган 7, выполненный в виде роторной турбины, в корпусе которой имеютс промывочные отверсти 8, расположенные в поперечном сечени-и в виде сегнерова колеса. Внешн поверхность механического породоразрушающего рабо0 чего органа 7 армирована твердосплавными породоразрушающими зубками 9, расположенными по винтовой линии. На внешней поверхности колена 4 установлена муфта 10, гидравлически св занна с внутренней полостью 11 ствола гидромонитора 2 The device consists of a high-pressure powering rod I, a shaft of hydromonitor 2 with a nozzle 3, a mechanism for bringing it to the working position, made in the form of knee 4, hydraulically connected to the barrel of hydromonitor 2, and a joint 5 hydraulically connected to the shaft 1 and knee 4 , with the longitudinal axis of the shaft of the jetting machine 2 being displaced relative to the axis of rotation of the hinge 5. On the surface of the barrel of the jetting unit 2 on bearings 6, a mechanical tool 7, made in the form of a rotor turbine, is axially rotated in the core Which have washing holes 8 located in the cross section and in the form of a Segner wheel. The external surface of the mechanical rock-breaking work organ 7 is reinforced with hard-alloy rock-cutting teeth 9 located along a helix. A clutch 10 is mounted on the outer surface of the elbow 4, which is hydraulically connected to the inner cavity 11 of the jetting shaft 2

5 посредством отверстий 12, которые расположены по образующей колена 4, а также с приводом механического рабочего органа 7, выполнепным в виде лопаток 13 роторной турбины. Причем отверсти 12 имеют наклон в сторону лопаток 13 привода меха0 нического рабочего органа 7. В нижней части высоконапорного водоподвод щего става 1 находитс выдачное устройство - гидроэлеватор 14.5 through holes 12, which are located along the generatrix 4, as well as with the drive of a mechanical working body 7, performed in the form of rotor turbine blades 13. Moreover, the apertures 12 are inclined towards the blades 13 of the drive of the mechanical operating unit 7. At the bottom of the high-pressure water supply station 1 there is a dispensing device - a hydraulic elevator 14.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

5five

Устройство опускают в скважину, подают на гидромонитор 2 энергетическую воду и привод т в плавное вращение вокруг продольной оси водоподвод щий став 1. lloTOK энергетической воды из водоподвод шего става 1 через шарнир 5 попадает в The device is lowered into the well, energized water is supplied to hydromonitor 2 and the water supply unit 1 is brought into smooth rotation around the longitudinal axis. LloTOK energy water from the water supply unit 1 through hinge 5 enters the

0 колено 4 ствола гидромонитора 2, где раздваиваетс . При этом основна часть потока устремл етс по внутренней полости0 the knee 4 of the shaft of the monitor 2, where it forked. At the same time, the main part of the flow rushes along the internal cavity.

11к насадке 3 и, преобразу сь в гидромониторную струю, осуществл ет гидрораз5 рушение горных пород, слагающих стенки скважины. Друга часть потока через отверсти 12, расположенные по образующей колена 4, на поверхности которого установлена муфта 10, направл етс к лопаткам 13 привода механического рабочего органа 11k nozzle 3 and, transformed into a jetting jet, hydraulically destroys the rocks that form the walls of the well. Another part of the flow through the holes 12 located along the generatrix 4, on the surface of which the coupling 10 is mounted, is directed to the vanes 13 of the drive of the mechanical working member

0 7 7 за счет того, что отверсти 12 имеют наK ,:ioH в сторону лопаток 13, а также с помощью муфты 10, и приводит его во вращение . Далее рабоча вода через отверсти 8, расположенные в корпусе механического рабочего органа 7, изливаетс наружу, увели5 чива момент врапхени механического породоразрушающего органа. Струи промывочной жидкости, истекающие из отверстий0 7 7 due to the fact that the holes 12 have on K: ioH in the direction of the blades 13, as well as using the clutch 10, and causes it to rotate. Next, the working water through the holes 8, located in the housing of the mechanical working body 7, pours out, increasing the torque of the mechanical rock-breaking body. Jets of flushing fluid flowing out of the holes

12в корпусе механического рабочего органа12in the body of a mechanical working body

Claims

1. DEVICE FOR BORE HYDRAULIC PRODUCTION OF USEFUL FOSSILS, including a high-pressure water supply stand, a rotary barrel of a hydraulic monitor with a nozzle, a mechanism for putting it into working position, made in the form of an elbow with a hydraulic monitor and a hinge hydraulically connected to the steel and elbow, and the longitudinal axis , the hydraulic monitor is shifted relative to the axis of rotation of the hinge, as well as a hydraulic elevator, characterized in that, in order to increase the efficiency of hydraulic production due to mechanical destruction of the rock during hydraulic washing, The other barrel of the hydraulic monitor is equipped with a mechanical rock-breaking organ made in the form of ro-. a turbine turbine located rotatably on the outer surface of the rotary barrel of the hydraulic monitor, in the casing of which there are flushing holes directed in cross section in the form of a Segner wheel, the outer surface of the turbine being reinforced with rock cutting teeth and a coupling hydraulically connected to the inner surface of the knee by the cavity β of the rotary barrel of the hydraulic monitor.

2. The device according to π. 1, characterized in that it is equipped with a drive of a mechanical rock cutting organ made in the form of rotor turbine blades.

SU .... 1095014