Скважинный гидродобычный агрегат

СКВАЖИННЫЙ ГИДРОДОБЫЧНЫЙ АГРЕГАТ (а. hydraulic bore mining installation; н. hydraulisches Воhrlochgewinnungsgerat; ф. unite d'exploitation hydraulique par forage; и. agregado de extraccion hidraulica de pozos) — комплекс оборудования для разработки месторождений способом скважинной гидродобычи. Скважинный гидродобычный агрегат состоит из наземноуправляющей установки (НУУ) и скважинного гидродобычного снаряда (СГС). В качестве НУУ используются специальные самоходные и несамоходные устройства — манипуляторы с гидравлическим или электромеханическим приводом, осуществляющие по определённой программе (жёсткой или адаптивной) операции по очистной выемке (перемещение скважинного гидродобычного снаряда с заданной скоростью в вертикальной плоскости в пределах мощности рудного пласта, повороты его в пределах угла раскрытия камеры и перевод гидромонитора на отработку следующей очистной камеры). При скважинном опробовании, подготовке рудного массива к выщелачиванию подземному и проходке специальных выработок (ёмкостей) скважинной гидродобычей в качестве НУУ используются те же буровые агрегаты, которыми осуществлялось бурение скважин.

Скважинный гидродобычный снаряд состоит из нижнего оголовка с гидромонитором и выданным устройством, набора секций водовода и пульповода и верхнего оголовка питателя (рис.).

При технологической схеме скважинной гидродобычи с осушенным очистным пространством применяются скважинные гидромониторы: встроенный, выполненный в виде цилиндрического патрубка и расположенный внутри СГС под углом 90° к его продольной оси; выводной, располагаемый шарнирно и занимающий при спусках и подъёмах вертикальное положение в специальном углублении на внешней трубе СГС и выводящийся в рабочее горизонтальное положение с помощью гидропривода или автоматически за счёт силы реакции струи. Для подъёма рудной пульпы с глубины до 120-150 м используются высоконапорные гидроэлеваторы (центрального, кольцевого или комбинированного типов), позволяющие осушать очистное пространство. Для увеличения высоты подъёма до 300 м разработаны комбинированные схемы подъёма, в которых основным подъёмным устройством является гидроэлеватор, вспомогательным — эрлифт.

При технологической схеме с затопленным очистным пространством в связи с быстрым гашением энергии свободных затопленных струй применяются гидромониторы: шланговые реактивные и телескопические выдвижные и выводные, удлиняющиеся до 8-12 м по мере продвижения забоя. Подъём рудной пульпы осуществляется эрлифтами.

При технологической схеме с использованием плывунных свойств руд применяются короткоствольные встроенные невыдвижные гидромониторы или разрушение за счёт создания различных гидравлических градиентов в разных частях рудного пласта. Подъём рудной пульпы осуществляется гидроэлеваторами, эрлифтами или путём создания на месте разработки избыточного гидростатического давления.

Став промежуточных секций СГС собирается из сооснорасположенных труб различного диаметра, за счёт чего образуются полости для подачи воды, сжатого воздуха и подъёма пульпы. Монтаж всех колонн става может вестись с буровой установки одновременно со спуском нижнего оголовка, и такой СГС может осуществлять бурение скважин с обратновсасывающей промывкой. Гидромонитор при этой конструкции имеет возможность практически неограниченного продольного перемещения относительно поверхности. Колонны става могут монтироваться раздельно. При этом наружная труба СГС используется в неустойчивых налегающих породах в качестве обсадной, а нижний оголовок с пакером, перекрывающим межтрубное пространство, опускается на забой вместе с внутренней трубой. Продольное перемещение гидромонитора при такой конструкции ограничено длиной хода секции нижнего оголовка в пакере (до 10 м). При необходимости нижний оголовок может быть извлечён из скважины без подъёма наружной (обсадной) трубы. Верхний оголовок в зависимости от принятой конструкции става изготовляется в виде двухпроходного или однопроходного вертлюга.