184660. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés talajrétegből az atmoszférikust meghaladó nyomású víz vagy/és gáz eltávolítására
1 0*4 OUU Z más szabályozására alkalmas szerkezet van csatlakoztatva. A találmány előnye, hogy a megcsapoláshoz a szokásosnál lényegesen rövidebb furatra van szükség, így a megcsapolás időszükséglete és költségigénye nagymértékben csökken. Egyidejűleg a biztonságtechnikai követelményeket maximálisan kielégítettük. A találmány talajrétegből az atmoszferikust meghaladó nyomású víz vagy/és gáz eltávolítására szolgáló eljárásra és berendezésre vonatkozik. Különféle térszín alatti munkáknál, például a bányaművelésben gyakran okoz nehézséget, hogy különféle formációjú talajrétegek az atmoszférikust meghaladó nyomású vízzel vannak telítve. A talajpórusokban elhelyezkedő, jelentős mennyiségű víz egyrészt oldott állapotú gázokat tartalmaz, de az is előfordul, hogy a vízzel telített réteg vagy rétegek feletti rétegsor pórusai gázzal vagy pl. korábbi bányamüveletek következményeként bentmaradt, a felszínitől eltérő összetételű levegővel telítettek. A vizet tartalmazó réteg(ek) direkt vagy indirekt hatások folytán a gázzal telített rétegsoroktól függetlenül is nyomás alá kerülhetnek. Elsősorban a bányaművelésben, pl valamely szénréteg hozzáférhetőségének biztosítása céljából, de mélyépítési tevékenység - pl. alagútépítés, közmüvezeték-építés stb. - során is szükségessé válhat ilyen túlnyomású vizet vagy/és gázt tartalmazó talajrétegek megközelítése. Ehhez azonban biztonságtechnikai - élet- és vagyonvédelmi - feltételek biztosítása érdekében az említett rétegekből vizet és/vagy gázt kell lecsapolni, s csak ez után kerülhet sor a munkavégzéshez szükséges egyéb feltételek megteremtésére, és a munka - pl. szénkitermelés - elvégzésére. A túlnyomású vizet vagy/és gázt tartalmazó talajrétegek mentesítésére pl. a bányaművelésben korábban alkalmazott, a feltáró és fejtéselőkészítő vágathajtással párhuzamosan végzett lecsapolás lassú, igen rossz hatásfokú, emellett nagymértékben rontja a klimatikus körülményeket, nehezíti, sőt sok esetben lehetetlenné teszi a vágathajtás gépesítését. E hátrányok kiküszöbölésére javasolták a külszínről történő lecsapolást, amelynek során mélyfúrású kutakat és szivattyúzást alkalmaznak. A szivattyúzáshoz például a kutakba leengedett speciális búvárszivattyúkat használnak. E módszer azonban igen költséges, emellett a kutak telepíthetősége bizonytalan, s a telepítési munka csak lassan végezhető, hiszen gyakran több száz méter mélységű kutakat kell építeni ahhoz, hogy a víztartalmú réteget a terepszintről el lehessen érni. A találmány feladata, hogy olyan megoldást szolgáltasson, amely gyorsan, viszonylag kis élőmunka- és anyagi ráfordítással, a biztonságtechnikai követelmények maximális kielégítése mellett teszi lehetővé gyakorlatilag bármilyen mélyen fekvő és bármilyen nyomású vizet vagy/és gázt tartalmazó talajréteg(ek) megcsapolását. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben valamely földalatti térből, például bányavágatból vagy alagútból hajtjuk ki a víztartalmú réteg lecsapolására szolgáló szűrőcsövet, ezt a talajréteget viszonylag rövid furattal elérhetjük, miáltal gyors és racionális munkavégzésré nyílik lehetőség. A találmány további alapja az a felismerés, hogy amennyiben - szükség szerint - már fúrás közben a víznyomást meghaladó sűrített levegőnyomást tartunk fenn a furat belsejében, majd a lecsapolási művelet során olyan - szabályozható - mértékű levegőnyomást, amely mellett a telített talajrétegből kiáramló viz sebessége nem haladja meg azt a kritikus sebességértéket, amely az adott talajfajta szemcséit összetartó erőt legyőzi, meggátolhatjuk a telített rétegből az anyagszemcsék kimozdulását, kifolyását s ezzel a biztonságtechnikai követelményeknek is eleget tehetünk. Ea felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek az a lényege, hogy célszerűen földalatti térből, különösen bányavágatból, alagútból vagy hasonlóból Túrással kialakított furatba szűrőcsövet juttatunk a víz- vagy/és gáztartalmú talajrétegbe; a fúrási művelet során gáznemű közeggel, célszerűen sűrített levegővel legalább e talajrétegben az ott uralkodó nyomással lényegében azonos vagy azt meghaladó nyomást tartunk fenn, a túlnyomású víz vagy/és gáz eltávolítását pedig oly módon hajijuk végre, hogy a távozó közeg nyomását célszerűen folyamatosan észleljük, annak függvényében pedig a furatban előidézett nyomást a talajból kilépő közeg sebességének a talajréteg anyagszerkezele megbontását előidéző kritikus sebesség alatt tartását eredményező, de a túlnyomású közegnek a talajrétegből távozását lehetővé tevő módon szabályozzuk. Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a földalatti térből, például bányavágatból kiindulva a túlnyomás alatti közeget tartalmazó talajréteg közelében végződő kezdőfuratot készítünk, amelyet nyomásálló módon lezárt béléscsővel biztosítunk, a béléscsövön át vezetett fúró-szürőszerszámmal készítjük el a túlnyomás alatti közeget tartalmazó talajrétegbe nyúló kútfuratot, amelyben a fúró-szürőszerszámot szűrőcsőként benthagyjuk, s a kútfuratot a szabályozott nyomás alá helyezve onnan a talajrétegből beáramló vizet vagy/és gázt kivezetjük. A találmány szerinti berendezésre az jellemző, hogy föld alatti térből, például bányavágatból kihajtott, a túlnyomású vizet vagy/és gázt tartalmazó talajréteg közelében végződő kezdőfuratban elhelyezett béléscsöve, a béléscső földalatti térbe nyúló végére szerelt zárófeje, a béléscsőnek a másik vége tartományában a belső palástfelülete mentén elhelyezett tartószerkezete; a furat kihajtására, majd a fúrás befejeztével a túlnyomású vizet vagy/és gázt tartalmazó talajrétegben előállított kútfuratban hagyva s olt a rögzítőszerkezettel megtartva szűrőszerkezetként szolgáló fúró-szűrő szerszáma van; és hogy a béléscsővel határolt térbe - amely a viz és/vagy gázeltávolílási művelet során a fúró-szűrőszerszám belső terével kapcsolatban áll - legalább két vezeték van az e teret á földalatti tértől tömített módon elzáró zárófejeh át bevezetve, amelyek közül az egyik vezeték kompresszorhoz van kapcsolva, a másik vézeték pedig a túlnyomású talajrétegből kilépő viz és/vagy gáz kivezetéséhez van előirá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
