Устройство для улавливания пыли при бурении Советский патент 1988 года по МПК E21B21/07 

1

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использовано для подавления пыли при бурении скважин в скальных массивах в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности работы за счет повышения степени коагуляции частиц пыли путем их биполярной раздельной зарядки.

На фиг.1 дано устройство, общий вид, в разрезе; на фиг.2 - узел 1 на . фиг.1.

Устройство для улавливания пыли при бурении включает зонт 1, герметизирующий устье скважины, и пылеотводя щие патрубки 2, на входе которых установлены жалюзи 3, а на выходе - пакет разделительных пластин 4 и коро- нирующие электроды 5, размещенные между разделительными .пластинами 4. Внутри зонта 1, вокруг устья скважины 6, установлен шпамоотвод , представляющий собой полый усеченньш конус, с козырьком 8, стенки которых выполнены полыми и снабжены нагревательными элементами 9 для предотвращения намерзания породы в зимнее время.

Разделительные пластины 4 выполнены из диэлектрического пылевлагоот- талкивающего материала для предотвращения налипания пьши и имеют отверс13

to

15

758122

и отрицательно ионизированных факелов, направленньк навстречу друг другу.

Буровая мелочь крупных размеров (комки грязи при бурении скважины 5 в водоносных горизонтах и мелкие камни при сухом бурении) вытесняется сжатым воздухом из скважины 6 и, огибая внутреннюю поверхность шламоотво- да 7, теряет скорость и на выходе осаждается за пшамоотводом 7, а буровая мелочь, имеющая высокую скорость, ударяется о козырек 8 и, потеряв свою кинетическую энергию, падает у устья скважины, причем буровая мелочь, вытесняясь из забоя, при трении о стенки скважины 6 приобретает трибозаряд и, падая у устья скважины 6, коагулируется и связывается в сплощную массу (в случае обводненной скважины связующим веществом является вода). В зимнее время включаются нагревательные элементы 9, которые предотвращают обмерзание внутренних стенок шламоотвода 7 и козьфька 8.

Неосевщие частицы пыли и брызги воды движутся в сторону жалюзи 3, где, соударяясь с их плоскостью, прилипают к ним за счет адгезионных сил -и стекают к земле по внещним стенкам пылеотводящих патрубков 2. Далее поток с мельчайшими частицами

20

25

30

Изобретение относится к горной пром-ты и м.б. использовано Для подавления пыли при бурении скважин в скальных массивах. Цель изобретения- повышение эффективности работы за счет повьшения степени коагуляции частиц пыли путем их биполярной раз дельной зарядки. Дпя этого устр-во имеет установленные на устье скважины шламоотвод (Ш) 7 с козырьком 8 и коронирующие электроды 5 с чередующейся полярностью и размещенные между разделительными пластинами 4. Выполнен Ш 7 в виде полого усеченного конуса, а электроды 5 - в виде металлических пластин из диэлектрического пьшевлагоотталкивающего материала с двухсторонними зубьями, обращенными к отверстиям, имеющимся в пластинах 4. Стенки Ш 7 и козырьки 8 сделаны полыми и имеют нагревательные элементы 9, предотвращающее замерзание стенок Ш 7. Буровая мелочь крупных размеров вытесняется из скважины и, огибая внутреннюю поверхность Ш 7, осаждается на нем. Буровая мелочь, имеющая высокую скорость, ударяется о козырек 8 и падает у устья скважины. При трении о стенки скважины мелочь приобретает трибозаряд, и частицы ее коагулируют -друг с другом и образуют сплощную массу. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. сл 00 сд 00 ьо

тия 10 для снижения зажигания корон- 5 направляется в пылеотводящие

ного разряда. Отверстия 10 выполнены патрубки 2 и попадает в зону биполяррасширяющимися к краям пластины 4 для исключения их залипания. Коронирую- щке электроды 5 представляют собой металлические пластины с двухсторонними зубьями, которые ориентированы в отверстия 10.

На выходе патрубков 2 установлены пылесборники 11, а в боковых стенках

патрубков 2 на уровне крепления пыле-дс лярно потоку ионов, смещает их относборников 11 имеются щелевые отверстия 12 для выхода воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Включается буровая машина и одновременно включается источник высокого напряжения с подачей на каждый пос- ледуюпщй коронируюищцй электрод 5 напряжения противоположной полярнос- Фи. При этом между коронирующими электродами 5 через отверстие 10 в пластине 4 возникает биполярный коронный разряд, который ионизирует воздух с образованием положительно

50

55

сительно оси отверстий 10 и способст вует их перенаправлению по касательной плоскости пластин 4, что предотвращает столкновение и нейтрализа- .. цию заряженных частиц буровой мелочи в отверстиях 10 и залипание последних ,

Скоагулированные в результате зарядки частицы, достигнув пластины 4, скатываются в пылесборник 11 под действием гравитационных сил.

Разноименно заряженные частигда, попадая в пылесборник 11, интенсивно коагулируют друг с другом, образуя

ного коронного разряда, где, взаимодействуя с ионами воздуха, частицы пьши заряжаются, причем в зоне положительного факела коронного разряда они приобретают положительный заряд, а в зоне отрицательного факела - от- рицательньм. При этом поток частиц буровой мелочи направлен перпендикулярно потоку ионов, смещает их отно

сительно оси отверстий 10 и способствует их перенаправлению по касательной плоскости пластин 4, что предотвращает столкновение и нейтрализа- .. цию заряженных частиц буровой мелочи в отверстиях 10 и залипание последних ,

Скоагулированные в результате зарядки частицы, достигнув пластины 4, скатываются в пылесборник 11 под действием гравитационных сил.

Разноименно заряженные частигда, попадая в пылесборник 11, интенсивно коагулируют друг с другом, образуя

конгломераты с развитой изломанной поверхностью, и далее, попадая на землю, скапливаются в общую массу, которая не подвержена ветровой эрозии

Сравнительные характеристики эффективности работы известного и предлагаемого устройств приведены в таблице.

Результаты экспериментальной про- верки известного и предлагаемого устройств показьшают, что эффективность улавливания пыли и предлагаемого устройства на 4,5% вьппе.

ии..

1375812

Формула изобретения

1,Устройство для улавливания пыли при бурении, включающее зонт, герметизирующий устье скважины, и пьше- отводящий патрубок, на выходе которого установлен пакет разделительных пластин, отличающееся тем, .что, с целью повьщ1ения эффективности работы за счет повьшения степени коагуляции частиц пыли путем их биполярной раздельной зарядки, оно снабжено установленным над устьем скважины шламоотводом с козырьком и коронирующими электродами, имеющими чередующуюся полярность и размещенными между разделительными пластинами, при этом шламоотвод выполнен в виде полого усеченного конуса, а ко- ронирующив электроды - в виде металлических пластин с двухсторонними зубьями, обращенными к отверстиям, выполненным в разделительным пластинах.

2,Устройство по п,1, отличающееся тем, что стенки шламоотвод а и козырька выполнены полыми и

снабжены нагревательными элементами.

3,Устройство по п,1, отличающееся тем, что разделительные пластины выполнены из диэлектрического цылевлагоотталкивающего материала.