Устройство для пылешламоулавливания при бурении шпуров Советский патент 1986 года по МПК E21B21/15 

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для улавливания пыли при бурении шпуров и скважин в горных породах.

Цель изобретения - повышение эффективности пылешламоулавливания за счет улучшения прижатия устройства к устью шпура и отделение крупных фракций бурового шлама.

На чертеже изображена схема устройства продольный разрез.

Устройство состоит из прижимной поворотной муфты 1, выполненной в виде цилиндрического патрубка, внутри которого жестко закреплена металлическая щетка 2 на кордовой основе 3, состояш,ая из упругих элементов 4. Элементы 4 (проволочки) металлической шетки 2 наклонены к оси буровой штанги 5 под углом 45-65° в направлении ее рабочего движения. Оптимальный размер угла наклона упругих элементов 4 металлической ш,етки 2 к оси буровой штанги 5 и подтвержден экспериментальным путем.

При монтаже устройства на штанге 5 упругие элементы 4 металлической шетки 2 взаимодействуют с последней. Металлическая щетка 2 жестко закреплена в поворотной муфте 1 посредством полуколец 6. Кроме того, муфта 1 торцами размещена во фланцах 7, снабженных упругими уплотнителями 8, металлическими щайбами 9 и стопорными кольцами 10.

В верхней части устройства размещено уплотнительное кольцо 11, которое посредством стяжной ленты 12 соединено с пыле- приемным корпусом 13, выполненным в виде усеченного конуса. На сопряжении пылепри- емного корпуса 13 и уплотнительного кольца 11 жестко закреплена пылещламоотбой- ная металлическая сетка 14 с центральным отверстием для свободного прохода буровой штанги 5, уплотнительные кольца 11 и пыле- шламоотбойная сетка выполняют роль направляющего аппарата.

На нижней части пылеприемного корпуса 13 размещен подшипник 15 с уплотнением 16, контактирующим с поворотной муфтой 1. Кроме того, пылеприемный корпус 13 снабжен патрубком 17 для отсоса тонких фракций пыли и щлама с помощью эжектора или вентилятора (не показаны).

Работа устройства заключается в следующем.

Перед началом бурения устройство надевают на буровую штангу 5 и легким нажатием руки подвигают в сторону обуриваемого забоя, не достигая последнего на 30-40 см. Включают перфоратор и начинают обурива- ние забоя. Наличие зазора между уплотни- тельным кольцом 11 и обуриваемым забоем

ВНИИПИ Заказ 1100/42 Тираж 470 Подписное Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

в начале процесса бурения позволяет бурильщику визуально определить достаточное количество воздуха, подаваемого на продувку, обеспечивающего эффективный вынос из шпура выбуриваемой буровой мелочи.

В дальнейшем в процессе бурения буровая штанга 5, совершая поступательно-возвратные движения, постоянно контактирует с упругими элементами 4 металлической щетки 2. При рабочем поступательном движении буровой штанги в сторону забоя ее поверхность по всему периметру сталкивается с упругими элементами 4 щетки 2 под острым углом (45-65°), сообщая щетке 2, цилиндрическому патрубку 1, пылеприемному корпусу 13, уплотнительному кольцу 11 и другим элементам устройства импульс силы, направленной в сторону забоя. За счет этой силы устройство подвигается по буровой щтанге 5 в сторону забоя и надежно прижимается к последнему на весь период бурения щпура.

При возвратном движении буровой щтанги 5 она контактирует с упругими элементами 4 щетки 2 под тупым углом, поэтому импульса силы устройство в обратном направлении не получает. Таким образом, в предлагаемой конструкции устройства не только гасятся

силы инерции, но и полезно используется вибрация щтанги. Наличие в устройстве подшипника 15 с уплотнением 16 позволяет обеспечивать в процессе бурения свободное вращение буровой штанги 5 совместно с закрепленными на ней цилиндрическим патрубком 1 и металлической щеткой 2, внутри неподвижных относительно забоя пылеприемного корпуса 13 и резинового уплотнительного кольца 11 с размещенной в них пыле- щламоотбойной сеткой 14.

Улавливание пыли и буровой мелочи осуществляется следующим образом.

После прижатия устройства к груди забоя (как указано) и начала бурения шпура поток сжатого воздуха на выходе из отверстий в буровой коронке (на чертеже не показано)

непосредственно в забое щпура подхватывает буровую пыль и шлам и устремляет все это к устью щпура в полость уплотнительного кольца 11. Запыленный воздух попадает на шламопылеотбойную сетку 14, пыль и буровая мелочь ударяются о ячейки

сетки 14, вследствие чего происходит коагулирование пыли и осаждение ее в виде укрупненных фракций в уплотнительном кольце 11. Тонкие фракции пыли отсасываются через патрубок 17 ввиду разрежения, создаваемого эжектором (на чертеже не показан) в пылеосадители. По окончании бурения шпура перфоратор выключают, штангу 5 с коронкой извлекают из шпура, а крупные фракции пыли и буровую мелочь высыпают из уплотнительного кольца 11 на почву выработки.