Эрлифтная установка для опробования и разработки подводных формаций

 

Сущность изобретения: установка включает колонны труб: воздухоподающую с диспергатором, напорную и пульпоподъемную, к нижнему торцу которой конической частью жестко прикреплен конфузор с проходным каналом, а к внутренней поверхности конической части жестко прикреплена большим основанием пустотелая пружина. В конфузоре размещен исполнительный орган, выполненный в виде напорной камеры, маршевой насадки и ее корпуса с пульпоприемными каналами и пульподоставочным патрубком с конической пустотелой пружиной над ней. Пружина большим основанием прикреплена к внутренней поверхности конической части конфузора, а нижним концом закреплена на патрубке, сообщена через трубку с маршевой насадкой и через проходной канал с напорной колонной. Корпус установлен с возможностью перекрытия нижнего торца конфузора и размещения верхнего торца пульподоставочного патрубка во внутренней полости пульпоподъемной колонны. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для опробования и разработки подводных формаций.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее пульподъемную колонну, воздухоподающую колонну с диспергатором и напорную колонну с маршевой насадкой (Лобанов Д.П. и Смолдырев А.Е. Гидромеханизация геологоразведочных и горных работ. М. Недра, 1982, с. 161-162).

Недостатками прототипа являются невозможность использования его для отбора достоверных и представительных проб, низкая надежность за счет зашламования пульподъемной колонны негабаритным материалом при обрушении стенок скважины.

Цель изобретения повышение экономичности за счет отбора проб с требуемой достоверностью и гарантированной представительностью и увеличения объема добычи с одной стоянки плавсредства с обеспечением стабильности работы при волнениях водоема.

На фиг. 1 показана установка при проходке опережающей скважины; на фиг. 2 то же, в процессе добычи полезного ископаемого.

Эрлифтная установка содержит пульпоподъемную колонну 1, воздухоподающую колонну 2 с диспергатором 3, напорную колонну 4, канал 5, конфузор 6 с проходным каналом 7 и исполнительный орган, включающий напорную камеру 8, маршевую насадку 9 с пульпоприемными каналами 14 в ее корпусе 16 и пульподоставочный патрубок 12 с конической пустотелой пружиной 10.

Воздухоподающая колонна 2 и напорная колонна 4 расположены коаксиально относительно продольной оси колонны 1 и связаны с ней быстроразъемными соединениями. На нижнем торце колонны 1 жестко закреплен конфузор 6, площадь поперечного сечения которого увеличена по отношению к площади поперечного сечения колонны 1 на суммарную площадь сечения пружины 10 и пульподоставочного патрубка 12 в плане.

Проходной канал 7 сообщен с напорной колонной 4 и каналом 11 пустотелой пружины 10, прикрепленной большим основанием к внутренней поверхности колонны 1; конец пружины 10 закреплен неподвижно на пульподоставочном патрубке 12. Канал 11 пустотелой пружины 10 сообщен с насадкой 9 посредством трубки 13.

Эрлифтная установка работает следующим образом.

При спуске колонн 1, 2 и 4 с исполнительным органом на поверхность формации 15 корпус 16 перекрывает входное сечение конфузора 6. Затем по колонне 2 подается сжатый воздух, который поступает на диспергатор 3. Вода, подаваемая по напорной колонне 4 под давлением через канал 5, эжектирует сжатый воздух из внутренней полости диспергатора 3. Водовоздушная смесь по каналам 7 и 11 и трубке 13 поступает в напорную камеру 8, маршевой насадкой 9 формируется в струю, размывающую породы формации с образованием опережающей скважины. Образованная гидросмесь поступает в пульпоприемные каналы 14 и через внутреннюю полость пульподоставочного патрубка 12 подается во внутреннюю полость колонны 1 и эрлифтируется на поверхность.

По мере углубления скважины пружина 10 прижимает насадку 9 к забою скважины, корпус 16 открывает торцовый срез конфузора 6 с образованием приемной камеры 17. Отвесные стенки скважины обрушаются, при этом породы формации поступают в приемную камеру 17, а затем во внутреннюю полость конфузора 6 и по колонне 1 выдаются на поверхность. После прекращения выхода пульпы с высокой консистенцией колонна 1 опускается, пружина 10 сжимается и корпус 16 перекрывает входное сечение конфузора 6. Затем циклы повторяются.Совершая возвратно-поступательные движения исполнительным органом, пружина 10 дробит негабаритный материал, который может попасть в конфузор 6 через приемную камеру 17.

Использование изобретения позволяет продлить сезон эксплуатации горного и геологоразведочного оборудования, продолжительность которого ограничена штормовой погодой и сложными ледовыми условиями в начале и конце сезона.

Формула изобретения

ЭРЛИФТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРОБОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ПОДВОДНЫХ ФОРМАЦИЙ, содержащая пульпоподъемную колонну, воздухоподающую коллону, соединенную с диспергатором, напорную колонну, сообщенную с маршевой насадкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности за счет отбора проб с требуемой достоверностью и гарантированной представительностью и увеличения объема добычи с одной стоянки плавсредства с обеспечением стабильности работы при волнениях водоема, она снабжена конфузором с проходным каналом и исполнительным органом в виде напорной камеры маршевой насадки и ее корпуса с пульпоприемными каналами и пульподоставочным патрубком с конической пустотелой пружиной над ним, конфузор конической частью жестко закреплен на нижнем торце пульпоподемной колонны, к внутренней поверхности которой жестко прикреплена большим ооснованием коническая пружина, причем проходной канал с одной стороны сообщен с напорной колонной, а с другой с каналом пустотелой пружины, конец которой закреплен на пульподоставочном патрубке, и сообщен с насадкой посредством трубки, при этом корпус установлен с возможностью перекрытия нижнего торца конфузора и размещения верхнего торца пульподоставочного патрубка во внутренней полости пульпоподъемной колонны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2