ГРУЗОВАЯ КАМЕРА ДЛЯ УСТАНОВКИ НА СКВАЖИНАХ
LOAD CHAMBER FOR INSTALLATION IN WELLS

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технологическому оборудованию, применяемому при исследовательских и технологических работах внутри пробуренных скважин при поиске и/или добыче полезных ископаемых, в том числе при подземной газификации угля.
Известны грузовые камеры для установки на скважинах: авт. свидетельство СССР № 883327, кл. Е21В 33/03, 1981 г.; авт. свидетельство СССР № 889830, кл. Е21В 33/03, 1981 г. Наиболее близким аналогом является патент РФ № 2171367, кл. Е21В 33/03, 2001 г.
Целью настоящего изобретения является создание универсальной, герметичной, надежной и мобильной грузовой камеры, которая благодаря простоте установки на любой скважине и размещению внутри камеры практически любого исследовательского, например различных датчиков, фотовидеоаппаратуры, или технологического, например розжигового патрона для подземной газификации углей, оборудования позволила бы осуществлять все необходимые виды работ, в том числе и при высоких давлениях воздуха, возникающих в скважинах при освоении различных подземных месторождений природных ископаемых: отбор проб воды и измерение уровня воды в скважинах, проверка забоев скважин, измерение температур внутри скважин, видеофотосъемка в скважинах, розжиг скважин при подземной газификации угольных пластов и т.п.
Указанный результат достигается тем, что грузовая камера для установки на скважинах включает закрепляемый на оголовке трубы, размещенной в скважине, корпус с возможностью размещения в нем оборудования, фланец-заглушку, герметично закрывающий корпус сверху, и сальник, закрепленный на фланце-заглушке и имеющий вертикально ориентированное сквозное отверстие.
Сальник состоит из корпуса и уплотнительного винта, соединяющихся посредством резьбы. Корпус сальника имеет горизонтально ориентированные отверстия. В корпусе сальника вокруг сквозного отверстия установлена разгрузочно-опорная втулка, которая имеет горизонтально ориентированные отверстия, соединяющие сквозное отверстие с горизонтально ориентированными отверстиями, выполненными в корпусе сальника. В корпусе сальника над разгрузочно-опорной втулкой размещена уплотнительная шайба и металлическая шайба, соприкасающаяся с уплотнительным винтом при его вкручивании в корпус сальника, а под разгрузочно-опорной втулкой размещены две металлические шайбы, между которыми имеется уплотнительная шайба, при этом нижняя металлическая шайба жестко установлена в корпусе сальника.
В уплотнительном винте установлен стопорный болт с возможностью перемещения по горизонтально ориентированному отверстию до сквозного отверстия.
Такая конструкция грузовой камеры позволяет реализовать все заявленные выше технологические задачи.
Конструкция грузовой камеры показана на чертежах, где
Фиг.1 - вертикальный разрез технологической схемы подземного розжига угля с применением грузовой камеры.
Фиг.2 - сальник в разрезе.
Фиг.3 - сечение I-I разгрузочно-опорной втулки.
Грузовая камера состоит из корпуса 1 (фиг.1), нижняя часть которого крепится к оголовку трубы 2, размещенной в скважине 3, фланца-заглушки 4, герметично закрывающего корпус 1 сверху, и сальника 5 (фиг.2), закрепленного на фланце-заглушке 4. Сальник 5 имеет вертикально ориентированное сквозное отверстие 6.
Сальник 5 состоит из корпуса 7 и уплотнительного винта 8, соединяющихся посредством резьбы. В корпусе 7 сальника 5 вокруг сквозного отверстия 6 расположена разгрузочно-опорная втулка 9, под которой между двумя металлическими шайбами 10 расположена уплотнительная шайба 11, например, резиновая. Нижняя металлическая шайба 10 жестко размещена в корпусе 7 сальника 5. Над втулкой 9 размещена уплотнительная шайба 12, например, резиновая, на которой размещена металлическая шайба 13, соприкасающаяся с уплотнительным винтом 8 при его вкручивании в корпус 7 сальника 5. Все шайбы 10-13 выполнены с калиброванными отверстиями. В разгрузочно-опорной втулке 9 (фиг.3) имеются горизонтально ориентированные отверстия 14, соединенные с вертикально ориентированным отверстием 6 и горизонтально ориентированными отверстиями 15, имеющимися в корпусе 7 сальника 5. В уплотнительном винте 8 установлен стопорный болт (на фигурах не показан) с возможностью его перемещения по горизонтально ориентированному отверстию 16 до сквозного отверстия 6.
Работа грузовой камеры показана на примере ее использования при розжиге скважины при подземной газификации угля. Корпус 1 грузовой камеры через заслонку 17 крепится к оголовку 2 трубы, размещенной в скважине 3 (фиг.1). Внутри корпуса 1 грузовой камеры на тросе (или электрическом кабеле) 18, проходящем через сквозное отверстие 6 сальника 5, размещают зажигательный патрон 19. Трос 18 соединен через кронштейн 20 с лебедкой 22, перемещающей зажигательный патрон 19 по скважине 3, когда заслонка 17 открыта. Для временной фиксации положения зажигательного патрона 19 в грузовой камере или в скважине 3 служит стопорный болт 16. Через канал 22 подачи дутья в скважину 3 подается сжатый воздух, обеспечивающий отжим воды из скважины 3. Далее в скважину 3 через открытую заслонку 17 при помощи лебедки 21 опускается на тросе 18 зажигательный патрон 19, при этом давление в скважине 3 остается постоянным, благодаря герметичности грузовой камеры. Сброс воздуха в атмосферу в нештатных ситуациях, например при возникновении избыточного давления внутри скважины 3, обеспечивают отверстия 14, имеющиеся в разгрузочно-опорной втулке 9, и отверстия 15, имеющиеся в корпусе 7 сальника 5.
Изобретение может быть использовано при подземной газификации угольных пластов, а именно при освоении подземных месторождений угля, который невыгодно добывать традиционными методами, а целесообразно предварительно сжигать под землей для получения газа, а также при исследовательских и технологических работах внутри пробуренных скважин при поиске и/или добыче полезных ископаемых.