Пристрій для імпульсного нагнітання води у вугільний пласт

о О О 13 4 ДЛЯ СЛУЖРБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ № СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН 01) _ 3(51) Е 21 F 5/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3338065/22-03 (22) 09.09.8t і (72) А.В.Родин, Л.М.Васильев, В.В.Пилипенко, В.А.Задонцев, В.А.Дрозд, И.К.Манько и В.И.Бандурин (71) Институт геотехнической механики АН Украинской ССР и Институт технической механики A l Украинской ССР l (53) 622,807.002(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 2)9510, кл. Е 21 Р 5/02, 1956. 2. Торский П.Н. Предварительное увлажнение угольных пластов. _М,, "Недра", 1974, с. 171-172, рис.43 (прототип). (5 *) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО НАГНЕТАНИЯ ВОДЫ В УГОЛЬНЫЙ ПЛАСТ, включающее высоконапоркую насосную установку, напорный водопровод, герметизатор скважин и генератор упругих колебании, установленный на конце герметизатора и гидравлически сообщенный с нагнетательным каналом последнего, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффектив" ности увлажнения угля, генератор упругих колебаний выполнен в виде кавитирующей трубки Вентурк. С о \ фг/г.ґ 1 034453 Изобретение относится к горной, преимущественно к угольной, промышлеи ности и может быть использовано для 1 предварительно!о увлажнения угольных пластов. Известно устройство для импульсного нагнетания воды в пласт, включающее высоконапорную насосную установку, напорный водопровод, герметизатор скважины с нагнетательным кана- to лом и генератор гидравлических импульсов, выполненный в виде пневматического ударного механизма буриль^ ных машин с двусторонним механическим реле давления [і ]. Недостатком известного устройства является сложность конструкции, большой вес и высокий уровень шума и вибрации при его эксплуатации, достигающие предельно допустимые нор- 20 мы. Ниболее близким к изобретению является устройство для импульсного нагнетания воды в угольный пласт, включающее насосную установку, напорный водопровод, генератор упругих колебаний, установленный на конце герметизатора ч гидравлически сообщенный с нагнетательным каналом последнего, В известном устройстве генератор упругих колебаний выполнен в виде резонаторной пластины, установленной на конце гидрозатвора соосно с ним {_" Недостатком устройства является 35 сравнительно низкая эффективность и неравномерность увлажнения угля, обусловленная тем, что акустические волны не способствуют образованию крупных трещин и пор. 40 узел крепления кавитирующей грубки Вентури к герметизатору. Устройство состоит из впсоконаиор ной насосной установки 1, напорного водопровода 2, автоматического или механического герметизатора 3 скважины и кавитирующей трубки Вентури 4, установленной на конце герметизатора и гидравлически сообщенной посредством муфты 5 с нагнетательным каналом 6 герметизатора скважины. Кавитирующая трубка Вентури имеет критическое сечение 7, диффузор 8 и последиффузорный проточный канал 9, где показаны оседлая кавитационная каверна 10 и оторвавшаяся ее часть 1 1 . Устройство работает следующим обратом. При включении насосной установки I вода заполняет напорный водопровод 2, герметизатор 3 скважины и через нагнетательный канал 6 поддотся в кавитирующую трубку Вен™ тури 4, а из нее в скважину. При этом в критическом сечении 7 трубки Вентури образуется оседлая кавитационная каверна 10, которая периода" чески отрывается, сносится потоком в последиффузорный проточный канап 9 и в нем или большей частью после выхода из него захлопывается, генерируя при этом импульсы давления с ампулой до 60 МПА, излучающиеся через заполняющую скважину воду в угольный массив. Пульсация давления в скважине приводит к возникновению в угольном массиве сжимающих и ^ растягивающих усилий, под действием которых происходит образование трещин в массиве, заполняемых водой. Закрепление кавитирующей трубки Бентури соосно герметизатору обеспечивает симметричное положение генератора п истекающей из него Поставленная цель достигается 45 струи воды, нагнетаемой в скважину, тем, ч * о в устройстве для импульсно** что исключает размывание о стенки го нагнетания воды в угольный пласт, скважины оторвавшихся частей оседлой включающем высоконапорную насосную кавитационной каверны до их захлопыустановку, напорный водопровод, вания и гарантирует максимально герметизатор скважины и генератор возможную амплитуду импульсов давупругих колебаний, установленный ления режима периодически срывной на конце герметизатора и гидравликавиташш. чески сообщенный с нагнетательным Многократ ные испытания устройства каналом последнего, генератор упрупоказали, что оптимальные результаты гих колебаний выполнен в виде кави55 достигаются при угле раскрытия дифтирующей трубки Вентури. фузора, равном 20°, а отношение На фиг.1 изображена схема устрой" диаметра критическоїо сечения трубства для импульсного нагнетания ки и диаметру последиффузорного воды в угольный пласт; на фиг.2 чого канала должно быть равно 1:4 Цель изобретения — повышение эффективности увлажнения угля. • • З 1034453 4 ' • ' Использование устройства для увеличению смачивающей- способности импульсного нагнетания воды в угольугля и снижению запыленности выраный пласт будет способствовать боток. Редактор Г.Юрчикова Составитель В,Пак Техред Л.Мартяшова Корректор О.Билак Заказ 3389/ДСП Тираж 288. Подписное БНИИШІ Государственного-комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва» Ж-35, Раушская наб., д.4/5 ; ФилиалЇЇЇЇП"Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4