Установка для осушения обводненных скважин

Полезная модель относится к установкам для осушения обводненных скважин и может найти применение при разработке полезных ископаемых открытым способом.

Сущность полезной модели: реверсивный барабан установки для осушения обводненных скважин оснащен откидным рычагом с роликом для размещения и фиксации напорного шланга в осушаемой скважине, а кран переключения тракта выхлопных газов двигателя через рукоятку, два трубчатых рычага и вставку, соединенных между собой карданными шарнирами, выведен в кабину водителя.

Достигнуто требуемое осушение скважин, расход аммиачно-селитренных взрывчатых веществ не превышал норм расхода при заряжании сухих скважин.

2 фиг., 1 зав.п. ф-лы.

Полезная модель относится к установкам для осушения обводненных скважин и может найти применение при разработке полезных ископаемых открытым способом.

Известны установки для осушения скважин, включающие автомобили МА3-509А или БелА3-540А с двигателем внутреннего сгорания, на шасси которых установлены приводной реверсивный барабан с размещенным на нем шлангом и пеногенерирующей насадкой (насадком) на его конце, емкости для воды и пенообразующего вещества, шланг подачи снабжен гибким коаксиально расположенным рукавом, соединенным с емкостью пенообразующего вещества и подключен к выхлопной трубе двигателя внутреннего сгорания (1-4). Установку подводят к заполненной водой скважине, устанавливают переключатель газового потока в положение, при котором выхлопные газы от двигателя внутреннего сгорания по трубопроводу поступают через полый вал барабана и полость шланга в пеногенерирующую насадку с одновременной подачей воды в поток выхлопных газов. В пеногенерирующей насадке образуется смесь горячего газа с подогретым пенообразующим веществом, которая при контакте с водой создает на дне скважины пеногазовую подушку. Благодаря повышенной температуре газа и пенообразующего вещества происходит более интенсивное пенообразование, в результате чего происходит ускоренный вынос воды и бурового шлама из скважины, что позволяет использовать неводоустойчивые взрывчатые вещества. Недостатком названных установок является использование большегрузных автомобилей.

Известна установка для осушения обводненных скважин, состоящая из трактора с двигателем внутреннего сгорания, баков воды и водного раствора пенообразователя, реверсивного барабана, систем подачи выхлопных газов двигателя, воды и водного раствора пенообразователя - поверхностно-активного вещества (ПАВ), состоящих из напорного шланга (коаксиально расположенных шланга и рукава) с насадкой и уплотнителем скважин на одном из его концов, размещаемого на реверсивном барабане, трубопроводов, кранов и, насосов (5), принятая авторами в качестве прототипа. Недостатком установки-прототипа является возможность осушения скважин только в пределах габарита установки, низкая производительность осушения скважин.

Технической задачей разработки полезной модели является повышение эффективности ведения взрывных работ в обводненных скважинах за счет реконструкции установки осушения, повышения производительности и улучшения условий ее эксплуатации.

Техническая задача была решена разработкой установки для осушения обводненных скважин, включающей трактор с двигателем внутреннего сгорания, бак водного раствора пенообразователя, реверсивный барабан, связанный с гидросистемой трактора, систем переключения потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и подачи водного раствора пенообразователя, состоящих из коаксиально расположенных двух шлангов с пеногенерирующей насадкой на одном из его концов, размещаемых на реверсивном барабане, трубопроводов, кранов и насосов, отличающаяся тем, что реверсивный барабан дополнительно содержит откидной рычаг с роликом, а кран переключения тракта выхлопных газов двигателя через рукоятку, два трубчатых рычага и вставку, соединенных между собой карданными шарнирами, выведен в кабину водителя.

Установка может включать не один, а несколько баков водного раствора пенообразователя. В качестве пенообразователя могу использоваться 3-7%-ные водные растворы сульфанола.

Отличительной особенностью заявляемой установки для осушения скважин является:

- установка откидного рычага с роликом, что позволяет проводить осушение скважин, выходящих за габариты осушающей установки;

- установка рукоятки, трубчатых рычагов, вставки, карданных шарниров позволяет переключать поток выхлопных газов оператором-водителем непосредственно из кабины трактора, что улучшает условия управления режимами работы осушающей установки;

- исключение использования воды для предварительного охлаждения выхлопных газов двигателя повышает интенсивность ценообразования, сокращает время осушения скважин, а следовательно повышает производительность подготовки обводненных скважин для их заряжания.

Полезная модель поясняется фиг.1, 2.

Фиг.1 - вид реверсивного барабана с откидным рычагом с роликом.

Фиг.2 - схема управления переключения тракта подачи выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.

Установка для осушения обводненных скважин (фиг.1, 2) состоит из колесного трактора МТЗ-80 1 с двигателем внутреннего сгорания, с установленным на нем баком раствора пенообразователя 3, реверсивного барабана 4 с навитым на нем напорного шланга, состоящего из 2-х коаксиально расположенных шлангов (шланга 5 и рукава 6) с пеногенерирующей насадкой 7 на одном из его концов; второй конец шланга 5 подключен к выхлопной трубе 8 двигателя внутреннего сгорания через полый вал 9 реверсивного барабана и кран 10 тракта переключения выхлопных газов двигателя, а второй конец рукава 6 связан с баком 3 водного раствора пенообразователя.

Установка для осушения обводненных скважин работает следующим образом. Бак 3 заполняется водным раствором пенообразователя (ПАВ). Трактор подъезжает к заполненной водой скважине 11. Напорный шланг через откидной рычаг 12 и ролик 13 опускается на дно скважины 11 (в транспортном положении откидной рычаг с роликом устанавливается в вертикальном положении с помощью фиксатора 14). Осушаемая скважина находится за пределами габарита осушающей установки, при этом откидной рычаг 12 с роликом 13 устанавливается под определенным углом в зафиксированном состоянии. Водитель-оператор из кабины 20 трактора рукояткой 15 через трубчатые рычаги 16, вставку 17, карданные шарниры 18 переключает кран 10 на подачу выхлопных газов в напорный шланг и поток отработанных газов двигателя трактора направляется по напорному шлангу в осушаемую скважину (в транспортном положении выхлопные газы двигателя направляются в атмосферу через глушитель 19 штатной выхлопной системы трактора). Через 10-15 с включают насос для подачи водного раствора пенообразователя в поток выхлопных газов. Регулировкой расхода подачи воды и выхлопных газов (по числу оборотов двигателя, фиксируемых тахометром) устанавливают оптимальный режим осушения скважины. Пенообразующий раствор, проходя по рукаву 6 напорного шланга, попадает в насадку 7. В пеногенерирующей насадке 7 образуется смесь горячего газа с пенообразующим веществом, которая при контакте с водой создает на дне скважины пеногазовую подушку. Пеногазовая подушка под действием нагнетаемого газа движется вверх по скважине и как поршнем выталкивает из нее воду. После удаления воды отключается насос подачи раствора, поток выхлопных газов направляется в атмосферу путем его переключения в штатную выхлопную систему трактора; напорный шланг с насадкой поднимают вверх по скважине и размещают на реверсивном барабане. Установка готова для осушения следующей скважины.

Заявленный технический результат - повышение эффективности ведения взрывных работ в обводненных скважинах - обеспечивается предлагаемой установкой для осушения скважин:

- установка откидного рычага с роликом на реверсивном барабане позволяет производить удаление воды без наезда колес трактора на устья осушаемых скважин;

- использование предварительно неохлаждаемых выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания водой повышает эффективность ценообразования, скорость водоотлива, полноту и ускоренный вынос воды и бурового шлама из скважины, что снижает время осушения скважин и повышает производительность подготовки осушаемых скважин для их заряжания, а следовательно повышает производительность ведения взрывных работ в целом;

- установка рукоятки, трубчатых рычагов, вставки, карданных шарниров позволяет связать кабину водителя с краном и переключать поток выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания непосредственно из кабины водителя, что улучшает условия работы обслуживающего персонала, снижает время подготовки обводненных скважин к заряжанию неводоустойчивыми взрывчатыми веществами.

Пример работы осушающей установки.

Глубина скважины - 15 м; диаметр скважины - 0,15 м; высота столба воды в скважине - 10 м.

Наружный диаметр шланга - 0,085 м, диаметр рукава - 0,013-0,015 м, длина напорного шланга - 20 м.

Осушающий реагент (пенообразователь) - 5%-ный водный раствор сульфанола.

Подачу водного раствора сульфанола включали через 10-12 с после включения подачи выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.

Осушение осуществлялось с подачей водного раствора сульфанола в объеме 2,5 л на скважину. Время подачи водного раствора сульфанола составляло 25 с.

Обороты двигателя составляли от 1000 об/мин в начале до 1800 об/мин в конце процесса осушения.

Остаточный уровень воды в осушенной скважине - 0,1 м, т.е. из скважины удалено в процессе осушения 99% имевшейся в ней воды.

Зафиксировано, что процесс осушения скважин осуществляется в течение не более одной минуты. Основной объем воды выбрасывается из скважины в течение первых 15-20 с.

Предлагаемая установка для осушения скважин проверена при заряжании обводненных скважинах диаметром 0,105-0,256 м, глубиной до 15 м с уровнем столба воды 4-15 м. В ходе промышленных испытаний достигнуто требуемое осушение скважин, расход аммиачно-селитренных взрывчатых веществ не превышал норм расхода при заряжании сухих скважин.

Источники информации:

1. AC СССР 1032111.

2. АС СССР 1328431.

3. Патент РФ на полезную модель 77040.

4. АС СССР 1127949.

5. Патент РФ на полезную модель 98569.

1. Установка для осушения обводненных скважин, включающая трактор с двигателем внутреннего сгорания, бак водного раствора пенообразователя, реверсивный барабан, связанный с гидросистемой трактора, системы переключения потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и подачи водного раствора пенообразователя, состоящие из коаксиально расположенных двух шлангов с пеногенерирующей насадкой на одном из его концов, размещаемых на реверсивном барабане, трубопроводов, кранов и насосов, отличающаяся тем, что реверсивный барабан дополнительно содержит откидной рычаг с роликом, а кран переключения тракта выхлопных газов двигателя через рукоятку, два трубчатых рычага и вставку, соединенных между собой карданными шарнирами, выведен в кабину водителя.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пенообразователя используются 3-7%-ные водные растворы сульфанола.