Устройство для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи полезных ископаемых

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ И СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ , включающее смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидрораспределительный механизм гидромонитор, гидроэлеватор и расположенный на забойном конце гидробур, а также пульпоподъемные трубы, расположенные внутри напорного водовода , отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности скважинной гидродобычи за счет упрощения конструкции и повышения надежности переключения с режима бурения на режим добычи, гидробур подпружинен и смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно водовода по шлицам, а гидрораспределительный механизм выполнен в виде подпружиненного клапана-регулятора, установленного на патрубке подачи воды в гидромонитор и соединенного тягой с гидробуром. (Л со ьо IsD OS

Изобретение относится к горному делу, а именно к гидродобыче полезных ископаемых с использованием буровых скважин.

Известно устройство для бурения и гидродобычи полезных ископаемых, представляющее собой вращающийся став, состоящий из двух напорных водоводов и пульповода , в нижней части става размещены гидромонитор, гидроэлеватор, буровое долото и система клапанов для распределения напорной воды 1.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции из-за на ичия больщого количества клапанов, управление которым производится с поверхности . Это определяет высокую стоимость устройства и низкую надежность его работы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидрораспределительное устройство гидромонитор , гидроэлеватор и расположенный на забойном конце гидробур. Пульпоподъемные трубы расположены внутри напорного водовода 2.

Недостатки этого устройства заключаются в сложности конструкции и недостаточной надежности переключения с режима бурения на режим добычи.

Целью изобретения является повышение эффективности скважинной гидродобычи за счет упрощения конструкции и повыщения надежности переключения с режима бурения на режим добычи.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающем смонтированный с возможностью вращения напорный водовод и сообщенные с ним через гидрораспределительное устройство гидромонитор, гидроэлеватор и расположенный на забойном конце гидробур пульпоподъемные трубы, расположенные внутри напорного водовода, гидробур выполнен подпружиненным и смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно водовода, а гидрораспределительное устройство выполнено в виде подпружиненного клапана-регулятора, установленного на патрубке подачи воды в гидромонитор и соединенного тягой с гидробуром .

На фиг. 1 представлена схема работы устройства в процессе бурения; на фиг. 2 - узел подвода напорной воды в гидромонитор.

Устройство для гидродинамического бурения и скважинной гидродобычи содержит

напорный водовод 1 и расположенный внутри него пульповод 2. В нижней части водоводов расноложен гидромонитор 3, гидроэлеватор , включающий камеру смещения 4 и насадку 5, состоящий из корпуса 6, расположенных в нем гидромониторных насадок 7. В нижней части режущие поверхности гидробура оснащены резцами 8. Гидробур связан с водоводом 1 посредством щлицевого соединения 9. К корпусу гидробура

соосно с ним прикреплен водоподводящий патрубок 10 с отверстиями на верхнем конце. Гидробур подпружинен пружиной 11, которая опирается на корпус гидробура и перегородку 12. В перегородке имеется отверстие с сальниковым уплотнением 13, через которое проходит тяга 14, верхний конец которой присоединен к подвижному клапану 15, с помощью которого регулируется подача напорной воды из водовода, через распределитель 16. Клапан-регулятор связан с пру0 жиной 17 с опорной стойкой 18.

Устройство работает следующим образом .

При бурении скважины под действием осевой нагрузки, передаваемой на гидробур 6 сверху, происходит перемещение гид робура по щлицам 9 в крайнее верхнее положение . Пружина 11 сжимается и клапан 15 с помощью тяги 14 и сжимающейся пружины 17 перемещается в верхнее положение, перекрывая подачу воды из распределитеп ля 16 в гидромонитор 3. При этом через окна патрубка 10 напорная вода поступает к гидромониторны.м насадкам 7 гидробура 6 и, вытекая из них, разрущает породу на забое скважины. Резцы 8 при вращении производят дополнительное разрушение породы

5 и калибруют ствол скважины.

В процессе углубки образующийся шлам с помоп ью насадки 5 гидроэлеватора эжектируется через отверстия в водоводе 1 в камеру смешения 4 и по пульповоду 2 выдается на поверхность.

По достижении проектной глубины скважины напорный став 1 приподнимают. Под действием сил тяжести гидробура 6 и частично давления жидкости пружина 11 растягивается , а гидробур 6 с патрубком 10

2 перемещается в нижнее положение и через прикрепленную к нему тягу 14 перемещает вниз клапан 15. При этом окна патрубка 10 перекрываются перегородкой 12 и доступ воды к насадке прекращается. На этом процесс бурения заканчивается и начинает0 ся процесс размыва пласта полезного ископаемого , так как отверстия распределителя 16 клапана 15 и гидромонитора 3 совпадают . Работающий гидроэлеватор обеспечивает выдачу на поверхность рудной пульпы.