Пылеподавляющая установка Советский патент 1986 года по МПК E21F5/00 

леуловитель 20 сообщен со смесительной К 3 эжектора 3 рециркуляционным трубопроводом 22 и патрубком 24, охватьшающим сопло 7 эжектора 3. Емкость 18 выполнена из коррозионностойкого материала и снабжена теплоизоляционным покрытием из поролона. Под действием давления горячий раствор из емкости 18 поступает в полость 13 и из нее со сверхзвуковой скоростью отклоняется в полость К 9, Горячая диспергированная жидкость

73605

полностью перекрьшает сечение К 9, интенсивно воздействуя на встречный пьшешламовоздушный поток с отрицательной температурой. При этом пылинки нагреваются, воздух интенсивно увлажняется, и пьшь коагулирует. Наличие отражателя 19 и каплеуловителя 20 в комплексе с системой рециркуляции сокращает выброс раствора в окружающую атмосферу и позволяет использовать его повторно. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность пылеподавления при бурении шпуров в условиях отрицательных температур воздуха и пород за счет теплообменных процессов. Для этого пылеотделитель вьтолнен в виде полой цилиндрической камеры (К) 9, имеющей на выходе закругленную фаску 10 и дополнительную кольцевую полость 13. Полость 13 кольцевой щелью 14 сообщается с полостью К 9, а трубопроводом 16 - с емкостью 18 для жидкости, находящейся под давлением. Сверху на выходе К 9 под углом 43-48 к оси установлен отражатель 19. Кап

1

Изобретение относится к горнодобьюающей промышленности, в частности, к обеспыливанию при перфораторном бурении шпуров и скважин в вечномерзлых горных породах в тех случаях, когда очистку шпуров (скважин) от буровой мелочи производят продувкой сжатым воздухом.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеподавления при буреНИИ шпуров в условиях отрицательных температур воздуха и пород за счет теплорбменных процессов.

На фиг. 1 представлена схема пылеподавляющей установки с перфоратором на фиг. 2 - схема пыпеподавляющей установки, разрез.

Пылеподавляющая установка состоит из герметизатора 1 устья шпура, сообщенного посредством пьшепроводного шланга 2 с эжектором 3, который состоит из конфузора 4, смесительной камеры 5, диффузора 6 и сопла 7 со штуцером 8 подвода сжатого воздуха. Диффузор 6 сообщен с цилиндрической пылеосадочной камерой 9, имекщей на выходе закругленную фаску 10 внутренней поверхности 11, а в корпусе 12 камеры 9 - кольцевую полость 13, которая посредством кольцевой щели 14 на закругленной поверхности 15 сообщена с выходной полостью камеры 9 и посредством трубопровода 16 и трубки 17 - с жидкостной емкостью 18. Кольцевая щель 14 наклонена к криволинейной поверхности 15 под углом, близком к прямому ( 86 - 88 ).

Цилиндрическая пылеосадочная камера 9 имеет также отражатель 19 в виде изогнутой пластины. Причем, если угол . Ы установки отражателя 19 меньше 43°, то последний перекрывает рабочую полость пылеосадочной камеры и пылевоздушный поток, встретивщись с отражателем 19, вновь возвращается в пылеосадочную камеру 9, шлам и капли раствора осаживаются внутри камеры 9 и, в конце концов, забивают ее полость.

Если же угол d установки отражателя 19 больше 48°, то пылевоздушный поток меньше отклоняется вниз. При этом шлам и капли раствора вместе с пылевоздущным потоком свободно выходят и загрязняют окружающую атмосферу.

Кроме того, цилиндрическая пылеосадочная камера имеет каплеулови- тель 20 с предохранительной сеткой 21, сообщенный со смесительной камерой 5 посредством рециркуляционного трубопровода 22, штуцера 23 с патрубком 24, опоясывающей сопло 7 и штуцер 8 подвода сжатого воздуха к нЪму по трубопроводу 25 от магистрали 26 ..

Емкость 18 заполнена горячей (30-50С) жидкостью, вьшолнена из коррозионно-стойкого материала (полэтилена) 27, снабжена снаружи слоем теплоизоляции (поролона) 28 и сообщна трубопроводом 29 с трубопроводом 26 сжатого воздуха.

3

Установка содержит также перфоратор 30 с пневмоподдержкой 3 4, буровой штангой 32 и коронкой 33, воздухоподводящий шланг 34 с магистральной масленкой 35, сообщенной с магистралью 36 сжатого воздуха, кран 37 и трубопровод 38.

В качестве пылеподавляющей жидкос ти применяют водный раствор хлористо го натрия или кальция с добавкой 0,1% повер сностно-активного вещества ДБ, которьш при правильно выбранной концентрации солей не замерзает при самых низких температзфах, наблюдающихся в шахтах, разрабатывающих вечномерзлые россьти. Концентрацию раствора выбирают исходя из температур окружакнцей среды и сжатого воздуха с таким расчетом, чтобы даже после охлаждения до температуры вмещающих пород и рудничного воздуха не происходило замерзание бурового щлама.

. Раствор приготавливают и заливают в емкости (бачки вместимостью 1418 л) в специально оборудованных помещениях или выработках (камерах тепляках).

Пыпеподавление с применением пред лагаемой установки осуществляют следующим образом.

Доставляют емкость 18, заполненную горячим (30 - 50°С) незамерзающим раствором, в обуриваемый забой и подсоединяют ее к пыпеосадочной камере 9 с помощью трубопровода 16, а также к магистрали 26 с помощью трубопровода 29.

Устанавливают в рабочее положение перфоратор 30 с пневмоподдержкой 31, буровой штангой 32 с коронкой 33. Подсоединяют к перфоратору 30 воздухоподводящий шланг 34 с магистральной масленкой 35, сообщенные с магистралью 36 сжатого воздуха. Надевают на буровую штангу 32 с буровой коронкой 33 герметизатор 1 с пьшепроводным шлангом 2, подсоединенным к конфуз ору 4 эжектора 3.

Перед началом бурения открьшают кран 37. При этом сжатый воздух из магистрали 36 по трубопроводам 38 и 26 поступает по трубопроводу 25 к штуцеру 8 в сопло 7 эжектора 3. Под влиянием давления, создаваемого сжатым воздухом в емкости 18, горячий раствор по трубке 17, трубопроводу 16 поступает в кольцевую полость 13

736054

и из нее истекает со сверхзвуковой скоростью, попадая на криволинейную поверхность 15, отклоняется в полость камеры 9, где, встретившись с 5 ВОЗД5ГШНЫМ потоком, истекающим из диффузора 6 зжектора 3, направляется к отражателю 19. Из него он попадает в каплеуловитель 20 и далее в систему рециркуляции, состоящую из

to трубопровода 22, штуцера 23, патрубка 24, в котором побудителем тяги является струя сжатого воздуха, истекающая из сопла 7 со сверхзвуковой скоростью в смесительную камеру 5 и

5 создающая в ней большое разрежение. Благодаря циркуляции в смесительной камере 5, диффузоре 6, пылеосадочной камере 9 горячего раствора, в них создается первичный запас тепла и

20 влаги, которая находится как на внутренних стенках в виде тонкой пленки, так и в виде тумана, заполняющего весь объем диффузора 6 и пылеосадочной камеры 9.

25 При включении в работу перфоратора 30 одновременно с началом процесса бурения по каналу буровой штанги 32 и отверстиям в коронке 33 на продувку в шпур подается сжатый воздух, кото30 рый выносит буровую мелочь в герметизатор 1. При этом за счет эжектора 3 в герметизаторе 1, пылепроводном шланге 2 создается разрежение, способствующее плотном, прижатию герметизатора 1 к устью шпура. Поступивший из шпура в герметизатор 1 запыленньш воздух под влиянием резкого снижения скорости движения освобождается от крупных фракций породной пыли. Тонкие фракции вместе с заполненным потоком по пылепроводному шлангу 2 поступают -в конфузор 4 и из него - в смесительную камеру 5, диффузор 6 и пьтеосадочную камеру 9, где подвергаются обработке горячим

раствором.

Истекающий из кольцевой полости 13 через кольцевую щель 14 со сверхзвуковой скоростью под углом, близком к прямому 86-88°, поток жидкости в диспергированном состоянии попадает на кривапинейную поверхность 15, где в соответствии с эффектом Коанда отклоняется навстречу пьшешламовоздушному потоку, поступакяцему из диффузора 6 эжектора 3. горячая диспергированная жидкость полностью перекрьшает поперечное сечение камеры 9, интенсивно воздействуя на встречный пьтешламовоздушньй поток. При встрече потока запьтенного воздуха, имеющего низкз отрицательную температуру, с диспергирован ной горячей жидкостью происходят прО цессы тепломассообмена, нагревание пылинок, подтаивание содержащегося в них льда, интенсивное увлажнение воздуха и коагуляция пыли. Укрупнен ные конгломераты пыли вместе с воздухом в виде увлажненного шлама выб расываются из камеры 9. При зтом, ;попадая на отражатель 19, шламовоздушный поток отклоняется вниз и из него выпадает шлам и капли раствора собирающиеся после прохождения через предохранительную сетку 21 в каплеуловителе 0. Оттуда по трубопроводу 22 жидкость за счет рециркуляции поступает в камеру 5 смешения эжектора 3, обеспечивая влажно-тепловую обработку пыпевоздушного потока, поступающего от герметизатора 1 по пылепроводному шлангу 2 В предлагаемой установке первичная коагуляция пыпи происходит в смесительной камере 5, где холодный пьшевоздушный поток активно перемешивается с тонко распыленным горячим раствором, поступающим из патрубка 24. Далее пыпь.осаждается как на увлажненных стенках диффузора 6 и камеры 9, так и на каплях раствора, срываемых с них потоком воздуха при турбулентном движении в сторону кольцевой щели 14. Наличие в установке отражателя 19 и каплеуловителя 20 в комплексе с системой рециркуляции позволяет сократить выброс раствора в окружающую атмосферу, использовать его повторно для целей пылеподавления и тем самым снизить общий расход. Увлажненный шлам, осевший на предохранительную сетку 21, как и крупные фракции буровой мелочи, соб равшиеся в герметизаторе 1, выбрасы ваются на почву выработки, как правило, при переходе к бурению очеред ного шпура. По окончании процесса б рения все узлы установки очищаются от бурового шлама и мелочи путем обработки сжатым воздухом и диспергированной горячей жидкостью. Предлагаемая пылеподавляющая установка обеспечивает эффективное обеспыливание перфораторного бурения шпуров в вечномерзлых горных породах и предотвращает загрязнение рудничной атмосферы тонкодисперсной пылью от сдувания воздухом со стенок выработки. Формула изобрете ни я 1. Пылеподавляющая установка, включающая пылеотделитель, эжектор, имеющий сопло и смесительную камеру, емкость для жидкости, находящейся под давлением, герметизатор устья шпура и пылепровод, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьш1ения эффективности пылеподавления при бурении шпуров в условиях отрицательных температур воздуха и пород за счет теплообменных процессов, пылеотделитель выполнен в виде полой цилиндрической камеры, имеющей на выходе закругленную фаску и дополнительную кольцевую полость, которая с помощью кольцевой щели сообщена с полостью камеры, а с помощью трубопровода - с емкостью для жидкости, при этом цилиндрическая камера снабжена отражателем, установленньм на выходе сверху под углом 43-48° к оси, и каплеуловителем, сообщенным с помощью рециркуляционного трубопровода со смесительной камерой эжектора. 2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что рециркуляционный трубопровод сообщен со смесительной камерой эжектора с помощью патрубка, охватьшакщего сопло эжектора. 3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для жидкости выполнена из коррозионно-стойкого материала и снабжена теплоизоляционным покрытием из поролона.

Oi

«Т5