Агрегат скважинной гидродобычи

Агрегат скважинной гидродобычи 2, включающий водовод с закрепленным в нем, одним или несколькими гидромониторами, и секционным шнековым ставом. В стенках секций последнего, в плоскости, в которой лежат гидромониторы, выполнены окна для пропускания струй жидкости, истекающих из гидромониторов. Шнековый став, может быть снабжен ребордой, расположенной по краю лопастей шнеков, для более надежного транспортирования пульпы. Ряды скважин располагают на расстоянии друг от друга а, равном эффективной длине струи размыва скважинных гидромониторных агрегатов, а скважины в ряду бурят на расстоянии 6 равном удвоенной эффективной длине струи размыва. Размыв осуществляют в сторону висячего бока 5, с формированием забоя в виде полуокружности 6, диаметр которой, лежит в плоскости ряда скважин. Размыв может осуществляться как из одной скважины, так и из нескольких.

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при добыче полезных ископаемых представленных породами слабой прочности, слабосцементированными кусками крепких пород и породами склонными к размоканию. К таким месторождениям относятся, например, россыпные и коренные месторождения алмазов, драгоценных металлов и других полезных ископаемых.

Известен агрегат скважинной гидродобычи, включающий водовод и закрепленные в нем, один или несколько, гидромониторов (см. Горная энциклопедия, т.4, стр.553).

Недостатком данного агрегата является сложность и ненадежность доставки отбитого полезного ископаемого, особенно отдельных твердых кусков и кристаллов, на поверхность. Кроме того, при данной технологии сложно обеспечить осушенный забой.

Задачей, на которую направлена настоящая полезная модель, является повышение эффективности разработки месторождений полезных ископаемых.

Технический результат - повышение надежности выдачи полезных ископаемых на поверхность и осуществление работ по размыву при осушенном забое.

Указанный технический эффект достигается тем, что агрегат скважинной гидродобычи, включающий водовод и закрепленные в нем, один или несколько, гидромониторов, снабжен секционным шнековым ставом (шнеком), внутри которого размещен водовод, а в стенках шнекового става, в плоскости осей гидромониторов, выполнены окна.

Для повышения надежности выдачи пульпы на поверхность, секции шнекового става снабжены ребордами, закрепленными на их лопастях.

Кроме того, лопасти шнека (в сечении) или выполнены дугообразной формы, или расположены под углом к стенке шнека.

Для осуществления бурения секционный шнековый став снабжен буровой коронкой.

В указанную совокупность включены все существенные признаки, каждый из которых необходим, а все достаточны для достижения технического результата.

Полезная модель поясняется чертежами:

на фигуре 1 изображены скважины в соседних рядах в разрезе;

на фиг.2 - схема расположения рядов скважин;

на фиг.3 - агрегат скважинной гидродобычи, в разрезе перпендикулярном оси скважины, с одним гидромонитором, закрепленном на водоводе хвостовой частью;

на фиг.4 - агрегат скважинной гидродобычи в разрезе по оси скважины, с одним гидромонитором, закрепленным на водоводе хвостовой частью;

на фиг.5 - агрегат скважинной гидродобычи в разрезе перпендикулярном оси скважины, с одним гидромонитором, закрепленным на водоводе устьевой часть гидромонитора;

на фиг.6 - агрегат скважинной гидродобычи в разрезе по оси скважины, с одним гидромонитором, закрепленным на водоводе устьевой часть гидромонитора;

на фиг.7 - агрегат скважинной гидродобычи в разрезе перпендикулярном оси скважины, с двумя гидромониторами;

на фиг.8 - агрегат скважинной гидродобычи в разрезе по оси скважины, с двумя гидромониторами;

на фиг.9 а, 6, в, г - различные выполнения лопастей шнеков.

В массиве бурят наклонные скважины 1, расположенные рядами I, П и т.д.

Агрегат скважинной гидродобычи 2, включает водовод 3 с закрепленным в нем, одним или несколькими гидромониторами 4 и секционный шнековый став 5. В стенках 6 секций последнего, в плоскости, в которой лежат гидромониторы 4, выполнены окна 7 для пропускания струй жидкости 8, истекающих из гидромониторов 4. Секции шнекового става 5, могут быть снабжены ребордами 9, расположенными по краю лопастей 10, для более надежного транспортирования пульпы.

Ряды скважин располагают на расстоянии друг от друга а, равном эффективной длине струи размыва скважинных гидромониторных агрегатов, а скважины в ряду бурят на расстоянии 6 равном удвоенной эффективной длине струи размыва.

Агрегат работает следующим образом.

В скважины 1, начиная с первого ряда, помещают агрегаты скважинной гидродобычи 2 и осуществляют размыв, струей жидкости 8, продуктивного пласта 11. Размыв осуществляют в сторону висячего бока 12, с формированием забоя в виде полуокружности 13. Размыв может осуществляться как из одной скважины, так и из нескольких.

Для обеспечения самотечной доставки пульпы получаемой при размыве, последний ведут струей 8 жидкости в восходящем направлении. Выбором угла наклона струи 8 можно добиться обеспечения наиболее эффективного транспортирования пульпы, а также, в сочетании с глубиной зумпфа 14, обеспечения осушенного забоя.

На фиг.9 приведены различные формы выполнения лопастей шнеков 10:

а) лопасть секции шнекового става 10 с ребордой 9;

б) лопасть секции шнекового става 10 дугообразной формы в сечении, с выпуклостью дуги направленной в нижнюю сторону;

в) лопасть секции шнекового става 10, имеющая закругление на конце;

г) лопасть секции шнекового става 10, направленная под углом к стенке шнека.

Для обеспечения лучшего перемещения пульпы, а также для повышения сохранности кристаллосырья, лопасть секции шнекового става 10 может быть покрыта антифрикционным материалом (фиг.9 б).

Также лопасть 1 секции шнекового става 10 может быть выполнена с уменьшающейся толщиной от стенки шнека к краю лопасти (фиг.9 г).

Водовод 3 выполнен в виде трубы со стенками 15, в которую, напротив окон 7 вмонтированы гидромониторы 4 и дополнительные стенки 16.

В некоторых случаях, особенно при разработке пород низкой крепости, шнековый став 5, в забойной части может быть снабжен буровой коронкой (на чертежах не показана), для совмещения операций по бурению скважин 1 и размещению в них агрегатов скважинной гидродобычи 2. В указанном случае выдача на поверхность разрушенной при бурении горной породы осуществляется, также как при выдаче пульпы, секционным шнековым ставом 5.

В случае предварительно пробуренных скважин 1, в них поочередно или одновременно в несколько из них, опускается агрегат скважинной гидродобычи 2, или агрегаты скважинной гидродобычи 2 соответственно. В случае наличия буровой коронки, операции по бурению скважин 1 и размещению в них агрегатов скважинной гидродобычи 2 совмещаются.

Из наземного блока в водовод 3 подается жидкость, которая, по водоводу 3, перемещается в гидромониторы 4, изливаясь из сопел которых, образует струю жидкости 8. Возможно использование агрегатов скважинной гидродобычи 2 с несколькими гидромониторами 4, имеющими индивидуальную подачу жидкости, которые вырабатывают забои в виде полуокружности 13 в результате вращательного движения и попеременной подачи жидкости в гидромониторы 4.

Размытая струей жидкости 8 горная порода самотеком поступает в зумпф 14, откуда, за счет вращения шнекового става 5, пульпа выдается на поверхность. Для того, что бы гидромониторная струя жидкости 8 могла воздействовать на горную породу, в шнековом ставе 5, напротив гидромониторов 4, выполнены окна 7.

Для максимальной эффективности выдачи пульпы на поверхность, лопасти шнека 10 могут иметь различное исполнение (см. фиг.9).

В некоторых случаях бурение скважин 1 целесообразно совмещать с разработкой продуктивного пласта 11 или осуществлять эти операции поочередно, без извлечения агрегатов скважинной гидродобычи 2 из скважины. Особенно это относится к случаю наличия свиты пластов и при разработке месторождений представленных отдельными линзами или гнездами. Для этого агрегат снабжают буровой коронкой, которая производит бурение при вращении шнекового става 5.

Использование данного технического решения позволит добиться более надежной выдачи полезного ископаемого на поверхность и осуществлять работы по размыву при осушенном забое, что значительно увеличивает объем, вырабатываемой из каждой скважины, камеры. Кроме того, при разработке месторождений кристаллосырья, повышается надежность выдачи на поверхность и сохранность особенно ценных, крупных кристаллов.

1. Агрегат скважинной гидродобычи, включающий водовод и закрепленные в нем один или несколько гидромониторов, отличающийся тем, что агрегат снабжен секционным шнековым ставом, внутри которого размещен водовод, а в стенках шнекового става, в плоскости осей гидромониторов, выполнены окна.

2. Агрегат по п.4, отличающийся тем, что секции шнекового става снабжены ребордами, закрепленными на их лопастях.

3. Агрегат по п.4, отличающийся тем, что лопасти шнекового става выполнены дугообразной формы в сечении.

4. Агрегат по п.4, отличающийся тем, что лопасти шнекового става расположены под углом к его стенке.

5. Агрегат по п.4, отличающийся тем, что секционный шнековый став снабжен буровой коронкой.