Устройство для улавливания пыли при бурении шпуров в вечномерзлых горных породах Советский патент 1979 года по МПК E21B21/07 E21B21/16 

Изобретение относится к горной промьпиленности и может использоваться для обеспыливания при бурении шпуров и скважин в вечнрмерзлых горных породах, а также в иных условиях, когда бурение с промывкой водой или водными растворами солей невозможно или нецелесообразно по техническим причинам. Известно устройство для улавливания пыьпи при бурении шпуров, состоящее из эжектора, сообщающегося с помощью гибкого патрубка с пылеприемником, выполненным в виде пылеосадочной камеры, образованной верхним диском с отверстием для буровой штанги и уплотнителем камеры, закрепленньгм на диске, тканевьхм рукавом, охватывающим пружину и закрепленным в нижней своей части на кольце, к которому с помощью спиц прикреплен ограждающий конус. Внутри пылеприемника установлена торроидальная пружина с закрепленной на ее наружной поверхности фильтровальной тканью. Внутреннее пространство, ограниченное пружиной, соединено с эжектором l. Однако такое пылеулавливающее уст ройство не обеспечивает достаточной эффективности пылеулавливания при бурении шпуров и скважин в вечномерзлых горных породах, поскольку в конструкции не пре дусмотрены элементы, исключающие налипание льдосодержащей буровой мелочи на стенках пылертсасывающей магистрали и пылертделителя. Наиболее близким техническим решением к изобретению является пылеулавдивающая установка для бурения скважин в вечномералых горных породах, состоящая из циклона, пыле воздушной магистрали, фильтра тонкой очистки, вентилятора, герметизатора устья скважины системы охлаждения, а также системы конденсационного осаждэния тонких фракций пыли, выполненной в виде теплоизолированной камеры 2, Недостатком этой установки является то, что она не улавливает тончайшие частипы отсперсной пыли и масляный аэро0опь от выхлопа перфоратора. Цель изобретения - повьхшение эффектиГвности пылеулавливания при бурений шпуров в вечномерйлых горных породах Эйсчё г задержания Тончайших частий дисперсной пыл.и и масляного аэрозоля от вьислопа перфоратора. Это достигается тем, что пьшеулавливаюжее устройство снабжено акустическим нейтрализатором, вб1т1оянеиным ,в виде звукоизолированной камеры, соединенной че.рез побудителе тяги посредством трубопро вода с теплоизолированной конденсационно камерой, и также выполненной с возможностью сообщения с атмосферой и выхлопным патрубком перфоратора, теп лоизолйрованйая конденсацибнная камера снабжена нагревательным элементом, выполненным в виде заглушенной с одного конна изогнутой трубки, сообщающейся сцилиндром перфоратора. На чертехш изображено устройство для улавлнвйния пыли при бурении шпуров в вечномералых горных породах. Устройство состоит из герметизатора 1, устья шпура, выполненного в виде со&диненшдх между собой усеченного полого конуса и цилиндра, имеющих в центре от верстйе для прохода буровой штанги, пркжимногч) устройства 2, вЫполн енного в ви де цилиндрической пру}кины, внутри которой размещена гибкая пылепро водная магистраль 3, которая с одной стороны рештена к герметизатору 1, а с другой пь леосадочной камере 4, снабженной подпружиненным разгрузочным устройством 5, Пьшеосадочнаа камера 4 сообщается с teпnoйзoлиpoвaннoй конденсационной кат,дё„рой 6, внутри которой размещен нагревательный элемент 7, выполненный в Виде ийзогнутой, загрутаённой с одного конца трубки, сообщающейся с цилиндром перфоратора 8. Конденсадионаая камере 6с помощью трубопровода сообщается с побуЙителем тяги 9, выполненным в ввде пнев матического эжектора, подача сйШ5ч во духа к которому регулируе-гся с помощью вентиля Ю, установпенвого на в оздухоподводяшем шлаиге И. Диффузор эжектора 9 н выхлопной natpy6oK перфоратора 12 ввправлены йавстречу друг к другу и локаттаовавы в акустическом нейтрализаторе 13, выполвенном в йяде звукоизолиро: )ii кшвра, сообщающейся с атмосферой с помощью канала 14. Устройство работает следующим образом. При включении в работу перфоратора включается и обеспыливающее устройство. При этом за счет работы эжектора 9 в герметизаторе 1, пылепроводном. шланге 3, пылеосайочной и конденсационной камерах 4 и 6 создаётся разрежение, которое способствует более плотному прижатию герметизатора 1 к устью и закрытию разгрузочного устройства 5. Выдуваемый из шпура запыленный воздух, попадая в Герметизатор 1, который фиксируется, к У..ТЬЮ шпура прижимным устройством 2, по пыл епро вод ной магистрали 3 попадает . в пылеосадочную камеру 4, где за счет резкого расширения потока и снижения его скорости оседают наиболее крупйые фракции пыли. Тонкодисперсные льдосодержащие частецы П|)1ли поступают в конденсационную камеру 6, гдЬ, двигаясь вдоль нагревательного элемента 7, слипаются под действием положительной температуры (5О-7Ос) и выпадают на дно камеры, под действием вибрации, передаваемой от перфоратора, скатываются в пылеосадочную камеру и слипаются на дне ее. При накоплении определенного колйче ства камеры под действием пыли отжимает пружину разгрузочного уст ройства 5, открывается и происходит разгрузка уловленной пыли в заранее приготовленную емкость. Очищенный воздух из конденсационной камеры 6 поступает к побудителю тяги-эжектору 9, которьхй для экОнойии р1асхбДа сжатого воздуха на его рйботу соединен через вентиль 1О и воздухбп од водящий шланг 11с регулиpOBO iftbiM устройством продувки перфоратора. Выхлоп пёр(}й ратора, загрязненный масляньш аэрозоя eiyt и имеющий низкую отрицательную температуру, по отводвдему патрубку 12 поступает в акустический нейтрализатхэр-звукоизолированную камеру 13, гйе навстречу ему направлен поток воздуха из диффузора эжектора с положитеттьной температурой и повышенйьш влагосхздержанием. При этом наряду с конйенСационным эффектчэм .в нейтрализаторе происходит наложение звуковых волн, ийлучаемых. работой перфоратора и эжектора, в результате возникает явлен Я9 звукового резонанса, способствующее эффективной очистке воздуха от вредных примесей. Тончайшие частицы дисперсной пыли, неуловленные в конденсаШ1О1ШОЙ камере, и маслянного аэрозоля от выхлопа перфоратора, двигаясь навстречу друг другу, попадают в спектр звукового резонанса, взаимно нейтрализуются, сталкиваются, укрупняются и в виде укрупненного конгломерата вместе с потоком воздуха через шхоЯной канал 14 попадают в атмосферу или заранее подготовленную емкость. Предлагаемое устройство для улавливания пыли йри бурении шпуров в вечномерзлых горных породах обеспечивает эффективное пылеулавливание и предотврашает загрязнение атмосферы неулов леннрй в пылеотделителе тонкой пылью и масляным аэрозолем, содержаишМс: и выхлопе перфоратора. Ф о р м у л а н 3 о б р е т е н и я 1. Устройство для улавливания пыли при бурении шпуров в вечномерзлых горных , имеющее гбрме изйтор усть шпура, пылепрювоййую мaгиctpaль, пыпеосадочную камеру, побудитель тяги и теп лоиаолирЬваиную кондёнсайийййую камеру о т л и ч а ю щ 6 е с я тем, что, с 97,6 целью повышения эффективности пылеулавливания за счет задержания тончайших частиц дисперсной пыли и маслянного аэрозоля от выхлопа перфоратора, оНо снабжено акустическим нейтрализатором, вь1полненным в виде звукоизолированной камеры,при этом камера через побуди1 ель тяги с помопсью трубопровода сообщена с теплоизолированной конденса:ционнрй камерой, а также выполнена с возможностью сообщения с атмосферой и №1хлопным патрубком перфоратора. 2. УстройствЬ по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что теплоизолврованная конденсационная камера снабжена нагревательнЬ1м элементом, выполненным в виде заглушенной с одного конца изогнутой трубки, при этом трубка выполнена с возможноснью сообщения с щтинром перфоратора. Источники информации, принятые во внимание при экспёр-псзе 1.Авторское свидетельство СССР № 488918, кл, Е 21 С 7/00, 1974. 2.А вторское свидетельство СССР № 542826, кл. Е 21 7/00, 1975 (прототип).

П

/4-