Фильтр восстающих дренажных скважин
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„.80„„1245686 А1 цц 4 Е 21 В 43/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3850696/22-03 (22) 18.12.84 (46) 23.07.86. Бюл. ¹ 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, конструкторско-технологический и проектно-изыскательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) А.Т. Скиданов, А.Г. Юдин, Ю.И. Волков и В.С. Синев (53) 622.245. 124(088.8) (56) Гаврилко В.М. и др. Фильтры буровых скважин.-М.: Недра, 1976, .с. 48-49.
Авторское свидетельство СССР № 883347, кл. Е.21 В 43/08, 1980. .(54)(57) ФИЛЬТР ВОССТАЮЩИХ ДРЕНАЖНЫХ
СКВАЖИН, включающий каркас с ребрами и фильтрующую поверхность, образованную спиральной обмоткой из проволоки, размещенной в пазах ребер кар.каса, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности работы, каркас выполнен из неразъемно соединенных между собой кольцевых секторов, обращенных выпуклой сторо- ной к центральной части фильтра и образующих своими концевыми частями ребра, а пазы выполнены с чередованием глубины, причем разность h между их глубинами определена зависимостью
h = Гид р (gd + 2d„)-Ь(Ь+2с1„ ) где d р — средний диаметр частицы дренируемой породы;
Ъ вЂ” расстояние между пазами;
d„ð — диаметр проволоки обмотки; — эмпирический коэффициент, равный 4,0-4,2.
1 12456
Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при осушении месторождений полезных ископаемых из подземных выработок.
Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.
На фиг. 1 изображен фильтр, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.
Фильтр содержит каркас 1, выпол- 10 ненный из неразъемно соединенных между собой кольцевых секторов, обращенных вогнутой стороной к центральной части фильтра, на торцах секторов размещены пазы 2 и 3, которые выполнены с чередованием глубины. В пазы 2 уложена проволочная спираль (4, а в пазы 3 — спираль 5.
Фильтрующая поверхность может быть образована путем намотки и одной проволоки, пазы 2 и 3 выполнены разной глубины. Разность между глубинами соседних пазов определена зависимостью где Й () — средний диаметр частицы дренируемой породы (фильтрующей обсыпки), мм;
Ь вЂ” расстояние между соседними пазами, мм;
d - диаметр уложенной проволоки, мм;
@ — эмпирический коэффициент, равный 4,0-4,2 (определен З5 экспериментально для высокодебитных скважин).
Фильтр работает следующим образом.
При посадке фильтра в водоносный горизонт путем бурения восстающей скважины фильтровой колонной (не по" казано) силовой каркас i воспринимает нагрузку со стороны водовмещающей породы и передает нагрузку от бурового станка на режущий орган (не пока- 45 зано).
После посадки фильтра в водоносный горизонт начинается взаимодействие в стационарном состоянии между водоприемной поверхностью и контактирующей с ней водоносной породой. Так как витки 4 и 5 спиральной обмотки, образующей водоприемную поверхность, смещены один относительно другого за счет неодинаковой глубины пазов 2 и
3, то создаются благоприятные условия для образования,сводовых .структур из крупных частиц водовмещающей породы
h=ga d (qd +М„„)-.ь(ь+2А„,), (1) 86 2 на зазорах между витками, и тем самым исключаются контактные гидравлические потери напора.
Вследствие отсутствия тупиковых участков между силовым каркасом 1 и водоприемной поверхностью и наличии между ними зазора, превышающего по размерам наиболее крупные размеры частиц водоносной породы, исключается накопление частиц породы между проволочной обмоткой и каркасом, что также повышает гидравлические свойства фильтра. Каркас фильтра, образованный кольцевыми секторами, способствует сохранению естественного направления фильтрационного потока подземных вод в водоносных породах к сооруженной скважине и не вносит дополнительных искажений в его структуру, тем самым снимается часть потерь напора в прифильтровой зоне прилегающих пород, приходящаяся на конструкцию каркаса. Поток жидкости из прилегающей породы по поровым ка75 HBJIBM созданным перемещением частиц относительно отверстий между витками проволочной обмотки, поступает на ,водоприемную поверхность и беспрепятственно принимается секторными элементами каркаса, откуда его откачивают по стволу скважины.
Пример ° Рассмотрим примене.ние фильтра в дренажной восстающей скважине Соколовского подземного рудника. Каркас фильтра выполнен из обсадной трубы диаметром 127 мм. Труба разрезана по осевой линии на три части и полученные трубчатые секторы жестко соединены сваркой выпуклыми сторонами к центру фильтра, на продольных торцах ребер выполнены фрезеровкой пазы с чередованием глубины. Для условий дренажа крупнозернистых песков с и = 1,5 мм при диаметре проволоки обмотки, равном
1 мм, и глубине наружных пазов, равной 1,2 мм, определяется, исходя из зависимости (1), разность между глу-. бинами пазов
h= (J4,2 1,5 (4,2 1,5+2)-4(4+2)
=- 28,3 = 5,3 мм, таким образом глубина внутренних па-зов составляет 5,3+1,2=6,5 мм.
Длина фильтра выбрана на половину мощности дренируемого водоносного пласта и составляет 4,5 м.
При сооружении восстающей скважины фильтровой колонной благодаря
1245686 4 фигурация водоприемной поверхности, способствующая формированию естественного высокопроницаемого песчанного фильтра. жесткости конструкции сохраняется каркас фильтра, следовательно, и размер и геометрическая форма его водоприемных отверстий, а также конСоставитель Е. Молчанова
Техред О.Гортвай Корректор Е. Сирохман
Редактор Е. Папп
Заказ 3968/21 Тираж 548
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
