Устройство для улавливания пыли при бурении в условиях многолетней мерзлоты Советский патент 1983 года по МПК E21B21/07 

Изобретение относится к горной промьпипеннести и может быть использовано для улавливания пыли при бурении скважин Б условиях многолетней мерзлоты.

Известна пылеулавливающая установка для бурения скважин в вечномерзлых горных породах, включающая циклон, пылевоздушную магистраль, фильтр тонкой очистки, вентилятор н герметизатор устья скважины tl.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и необходимость периодической очистки циклона и фильтра, что приводит к снижению эффективности устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для улавливания пыли при бурении в условиях многолетней мерзлоты, включающее зонт, герметизирующий устье скважины и приспособление для осаждения пыли С2 Однако данное устройство характеризуется йедостаточной интенсивностью подавления пыли и низкой эффективностью устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности подавления пыли.

Указанная цель достигается тем, что устройство для улавливания пыли при бурении в условиях многолетней мерзлоты, включающее зрнт, герметизирукнншй устье скважкны, i: пылеотводящий патрубок, выполненный с изгибом, снабжено нагревателем инфракрасного излучения, быполненным -з виде спирали, установленной по сече10нию пылеотводящего патрубка на его изгибе, пакетом пластин, выполненных из упругого материала, и генератором ультразвуковых колебаний, при этом пластины соединены между соОой и

15 с генератором ультразвуковых колебаний и установлены на выходепылеотводящего патрубка.

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на

20 фиг. ij на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство включает зонт 1, скважину 2, пылеотводную магистраль 3, нагреватель инфракрасного излучения

25 4, электротеплоизоляционный корпус нагревателя 5, нагревательные элементы, в данном случае в виде спирали б, установленной в трубках, вывод спирали для включения в электро30сеть 7, пакет 8 параллельно набранных пластин 9, выполненных из упрутого материала, соединенных между собой стержневым держателем 10. Паке пластин снабжен генератором акустических волн 11. Устройство работает следующим образом. Буровая мелочь крупных размеров под действием гравитационных сил осаждается у устья скважины в зонте Взвешенные частицы образуют запыленный поток отрицательной температуры который под действием струи воздуха выходящего из устья скваьжины, направляется в пылеотводящую магистраль 3, температура которой практмчески не повышается, что исключает налипание пыли на стенках пылеотводящей магистрали, которой передается вибра ция от бурового станка. На пути пылевого потока в месте перегиба пылеотводной магистрали установлен нагреватель инфракрасного излучения, выполненный из электрического нагревателя 6 и закрепленный на электротеплоизоляторе 5, имеющем форму коль ца с диаметром меньшим, чем у пылепровода.. Источником энергии при инфракрасном нагревании служат инфракрасные излучатели с длиной волны 1,3-4 мкм В качестве источника использован электрический нагреватель, состоящий из вольфрамовой спирали и помещенный в герметическую кварцевую трубку, н полненную газом и парами йода Тепловой поток от нагревателя.воздействует на проходящий через него пилевой поток и подогревает его до положительной температуры, величина которой определена температурой веч номерзлой поррды и количеством воздуха, подаваемого в скважину. В подогретом пылевом потоке происходит оттаивание частичек льда, находящихся в потоке вместе с пылью Оттаивающие частицы льда превращаются в капельки воды, на которых ос дают частички пыли. В области положительных температур частицы пыли частично слипаются (коагулируют) .и, двигаясь далее По магистрали, ветре чают на своем пути акустические вол ны ультразвукового диапазона (1,510 10 Гц) , получаемые от генератора ультразвуковых колебаний, и направленные перпендикулярно движущемуся потоку. При прохождении запыленного потока через акустические волны ) ультразвукового диапазона происходит очистка запыленного воздуха путем осаждения пыли в ультразвуковом поле. Увлажненные частицы пыли под действием гравитационных сил осаждаются на землю при выходе из пылеотводной магистрали, где подвергаются воздействию отрицательных температур и замерзают, что предотвращает их распространение в атмосферу. На все устройство для улавливания пыли передается вибрация от бурового станка, та как оно непосредственно взаимодействует с ним одним из своих элементов - зонтом. В результате этой вибрации исключается нгшипание оттаивших частиц на параллельно набранных пластинках и стенках пылеотводной магистрали. Использование данного изобретения позволяет значительно снизить запыленность воздуха при бурении в условиях многолетней мерзлоты и улучшить условия труда бурильщиков. Формула.изобретения Устройство для улавливания пыли при бурении в условиях многолетней мерзлоты, включающее зонт, герметизирующий устье скважины, и пылеотводящий .патрубок, выполненный с изгибом, отлич. ающееся тем, что, с целью повышения эффективности подавления пыли, оно снабжено нагревателем инфракрасного излучения, выполненным в виде спирали, установленной по сечению пылеотводящего патрубка на его изгибе, пакетом пластин, выполненных из упругого материала, и генератором ультразвуковых колебаний, при этом пластины соединены между собой и с генератором ультразвуковых колебаний и установлены на выходе пылеотводящего патрубка. Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 542826, кл. Б 21 С 7/00, 1975. 2.Кутузов Б.Н. и др. Пневмотранспортные и обеспыливающие системы буровых станков на.карьерах. М., Недра, 1979, с. 203, рис. 141 (прототип).

Л-А

BS