Устройство для отвода продуктов разрушения породы при бурении Советский патент 1989 года по МПК E21B21/15 E21B21/06 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвода буровой мелочи от устья забоя при бурении шпуров и скважин в горных породах.

Цель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания при бурении.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для отвода продуктов разрушения породы при бурении состоит из размещенного на входе пыле- приемного корпуса коллектора 1, выполненного в виде полутора камеры 2 с двумя расположенными последовательно всасывающими отверстиями 3 .эллиптической Аормы, длинные оси которых, вытянуты вдоль оси камеры по ходу движения струи, отражателя в виде сетки 4, установленной перед коллектором под углом 45° к его оси и жестко связанной с ним, торцовой стенки 5 с отверстием 6 для прохода буровой штанги, распорки 7 для крепления отражателя и уплотнительного элемента 8. Корпус имеет отсасывающие патрубки 9, сообщенные с камерой 2 через отверстия 3, расположенные последовательно.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом бурения устройство устанавливается на распорной стойке на рассчетном расстоянии у груди забоя. Штангу перфоратора пропускают через отверстие 6 в торцовой стенке 5 устройства. Включают отсос воздуха от пылеприемного устройства через два шланга от патрубков всасывающих отверстий 3,что создает движение воздуха перед входом в коллектор 1, линии тока которого направлены перпендикулярно оси камеры 2. Подают свежий воздух в штангу перфоратора для выноса из шпура выбуриваемой мелочи. Поток сжатого воздуха на выходе из отверстий в буровой коронке подхватывает буровую мелочь, шлам выносит их к устью шпура. На выходе из устья шпура образуется свободная струя пыпевоздушной смеси различных фракций буровой мелочи. На участке от устья скважины до коллектора происходит расширение струи и снижение средней скорости воздуха в ней. За счет расположения отражателя под углом 45° к запыленному потоку крупные фракции буровой мелочи и шлама, ударяясь об него, теряют свою кинетическую энергию, меняют направление движения и под действием

силы тяжести выпадают из потока на почву выработки. При дальнейшем движении пылевоздушная смесь без крупных фракций попадает в поле действия скоростей создаваемого коллектором пылеприемного устройства. А так как линии тока подсасываемого коллектором воздуха перпендикулярны запыленному потоку, то происходит сжатие пылевой струи и направление

ее в камеру 2 устройства. В камере 2 происходит отклонение ядра струи в сторону всасывающих отверстий 3 с образованием обратного вихря перед торцовой стенкой камеры, что

позволяет окончательно погасить

энергию струи и предотвратить выбивание пыли через неплотности между штангой и уплотнительным элементом. Тонкие йракции пыли, поступившие

со струей в компенсационную камеру, отводятся через всасывающие отверстия и патрубки на очистку.

Устройство для отвода продуктов разрушения устанавливают на некотором расстоянии от груди забоя.

Расстояние между коллектором и устьем скважины выбирается равным длине начального участка струи, содержащего ядро струи, в котором движутся еще не заторможенные первоначальные массы потока и где затормаживающее действие подсасываемого воздуха еще не велико. Удаление пылеприемного устройства на расстояние,

превышающее длину начального участка, вызывает уменьшение динамического напора в струе и средней скорости по ее сечению, площадь ее раскрытия начинает превышать зону действия

коллектора и наблюдается рассеивание пыли в окружающее пространство.

Длина начального участка струи определяется по формуле

1 -145d

xu

t,d

, (d cW)

где d - диаметр выходного отверстия скважины

ее d УГОЛ рЗСКрЫТИЯ СТруИ, рЗВ

ный для круглого отверстия. 14°30 .

Подставляя в формулу значение .tgc( 0,225, получаем, что оптимальное расстояние удаления коллектора

от устья скважины равно 5,1d

Формула изобретения

1. Устройство для отвода продуктов разрушения породы при бурении, включающее пылеприемный корпус с камерой, коллектором, размещенным на входе, и отсасывающим патрубком, сообщенным посредством отверстия с камерой, и отражатель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания при бурении, коллектор выполнен в виде полутора, обращенного выпуклой

КВ

я

,

10

15

поверхностью в сторону входа, а отражатель выполнен в виде сетки, установленной перед коллектором под углом 45Р к его оси и жестко связанной с ним, при этом отверстие для сообщения отсасывающего патрубка с камерой выполнено в форме эллипса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным отсасывающим патрубком, расположенным последовательно по продольной оси камеры, и сообщено с камерой посредством допол- jHHTeJTbHoro отверстия эллиптической формы.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности пылеулавливания при бурении. Устройство содержит пылеприемный корпус с камерой 2, коллектором 1, размещенным на входе и отсасывающим патрубком 9, сообщенным посредством отверстия 3 с камерой 2. Устройство имеет отражатель, выполненный в виде сетки 4, установленной перед коллектором 1 под углом 45° к его оси и жеско связанной с ним. Отверстие 3 выполнено в форме эллипса. Устройство также может иметь дополнительный отсасывающий патрубок 9. Он расположен последовательно по продольной оси камеры 2 и сообщен с ней посредством дополнительного отверстия. В камере 2 ядро струи отклоняется в сторону отверстия 3 и образуется обратный вихрь перед торцовой стенкой камеры 2. Это позволяет погасить энергию струи и предотвратить выбивание пыли. Тонкие фракции пыли отводятся в отверстия 3 и патрубки 9 на очистку. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.