Устройство для пыле-и шламоулавливания при бурении шпуров Советский патент 1981 года по МПК E21B21/15 

Изобретение относится к горной про мышленности, предназначается для сухо го обеспыливания процесса бурения шпу ров и сквалин в породах, может быть также использовано в других отраслях ,промьгашенности, например в строительстве, при .ведении буровых работ. Известно прижимное устройство для пылеприемных колпаков, включакн:;ее корпус с прижимными роликами, снабженными спиральными пруткинами В этом устройстве один конец каждой пру жины соединен с осью, а другой - с внутренней поверхностью ролика. Однако резиновая футеровка прижимных роликов быстро выходит из строя при эксплуатации в условиях отрицательной температуры рудничного воздуха, что характерно для шахт и рудников Северо-Востока СССР. При поломке пружины одного из роликов прижимное устройство не обеспечит нормальной работы конструкции. Между тем поломки возможны из-за перенапряжения спираль ных пружин при закручивании (раскручивании) роликов. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для уплотнения устья шпуров, состоящее из корпуса с уппотыительным кольцом, закрепленным в передней части корпуса, задняя часть которого надета на поворотную муфту и зафиксирована на ней Г23. Поворотная муфта контактирует с корпусом в его задней торцовой части через упорный подшипник. Внутри муфтм выполнены прямоугольные каналы, в которых установлены подпружиненные ролики, закрепленные на осях с возможностью ограниченного их перемещения. После надевания пьшеуловителя на буровую штангу и прижатия его к забою вручную, постоянное прижатие устройства к забою осуществляется путем регулирования усилия сжатия пружин за счет упорных резьбовые пробок, которые ввертываются в цилиндрические окончания прямоугольных наклонных каналов. Удаление бурового шлама из забоя осуществляется через внутреннюю полость корпуса, и от сасывающий патрубок. Однако в этом устройстве требуется предварительное регулирование степе ш прижатия колпака соответствующими регулировочными болта -ш и резьбовыми пробками, что снижает эффективность пьтеприемного устройства и повышает трудоемкость буровых работ. Другим существенным недостатком устройства является низкая степень пылеотделения крупных фракций буровой мелочи и пыли Конструкция этого устройства такова, что практически все продукты разрушения горкой массы, выдуваемые из шпура поступают в пьшеотсасывающую магистраль пылеулавливающей установки. Это приводит к преждевременному заполнению фильтров грубой и тонкой очистки буровой мелочью и вызывает необходимость часто производить их регенерацию. Это особенно резко проявляется при высокой скорости бурения щпуров, например, в шахтах, разрабатывающих вечномерзлые россыпи. Цель изобретения - повышение эффективности улавливания пыли и шлама путем улучшения герметизации устья шпура и создания условий для коагуляции пыли. Это достигается тем, что устройст во для пыле- и ишамоулавливания при бурении, шпуров, включающее установленный на штанги корпус с уплотнительным элементом, прижимную поворот ную муфту и отсасывающий патрубок, снабжено пластинчатыми пружинами, им ющими поворотные лопасти, и направля ющим аппаратом, выполненным в виде цилиндрической втулки с равномерно расположенными по ее внутренней поверхности неподвижными лопастями, ус тановленной в корпусе соосно с ним со стороны, примыкающей к устью шпура, причем неподвижные лопасти направляющего аппарата установлены под углом 90 к поворотным лопастям плас тинчатых пружин, при этом пластинчат пружины одним концом закреплены на прижимной поворотной муфте посредством опорного кольца, которое выполнено с продольными, параллельными ос штанги пазами, другой их конец установлен с возможностью взаимодействия со штангор, а прижимная поворотная муфта снабжена уплотнением и фланцем установленными в ее торцовой части. 44 tla чертеже ии бражено устройство для ribcie- и ш.тамоулавливания при бурении lliriypOR . Устройство содержит корпус 1 с ynjiOTHHTe-Ti.-HiiiM конусом 2, выполненным иэ эластичного материала, например резины. )тиите..пьный конус 2 жестко закреплен в верхней части корпуса 1 совместно с направляющим аппаратом, выполненным в виде цилиндрической втулки 3 и неподвижных лопастей 4, равномерно распределенных и закрепле1П1Ых по ее внутренней поверхности под углом, составляющим прямой уго.а с подвижными лопастями 5 пластинчатых пружин 6. 11ластр1нчатые пружины 6 закреплены посредством винтов 7 в кольце 8, имеющем для этой цели пазы, параллельные оси буровой штанги 9. Кольцо 8 закреплено винтами 7 на поворотной муфте 10, свободно сидяп;ей на буровой штанге 9. В пространство между кольцом 8 и торцом прижимной поворотной муфты 10 входит нижняя часть корпуса , причем торцовая часть прижимной поворотной муфты 10 и нижняя часть корпуса t имеют радиальные пазы 11,образуюище кольцевую полость, в которой размещен упорный подшипник 12.К наружной поверхности прижимной поворотной муфты 10 крепится прижимной фланец 13, а между ними размещают уплотнительное кольцо 14, например, из войлока. Корпус 1 устройства в нижней части снабжен отсасывающим патрубком 15. Работа устройства заключается в следующем. Перед началом бурения устройство надевают на буровую штангу 9 и легким нажатием руки прижимают уплотнительный конус 2 к обуриваемому забою. Включают перфоратор и начинают обуривание забоя. Постоянное и надежное прижатие устройства к забою в гфоцессе бурения обеспечивается путем устойчивого закрепления его на штанге 9, углубляющейся в массив вечномерзлых горных пород под действием работы перфоратора и осевого усилия, создаваемого пневмоподатчиком (на чертеже не показан). Пластинчатые пружины 6 плотно прижаты к граням буровой штанги 9 и, вращаясь вместе с ней, передают вращение через кольцо 8 прижимной поворотной муфте 10, которая перекатывается на упорном подшипнике 12 по корпусу .

Корпус 1 остается в процессе бурения неподвижным относительно груди забоя и постоянно в процессе работы прижимает эластичный уплотнительный конус 2 к забою шпура (скважины).

Улавливание пыли и буровой мелочи осуществляется следующим образом.

После прижатия устройства к груди забоя (как описано ранее) и начала процесса бурения шпура поток сжатого воздуха на выходе из отверстий в буровой коронке (на чертеже не показано) , непосредственно в забое шпура, подхватывает буровую пыль и штыб и устремляет все это к устью шпура в полость уплотнительного конуса 2. Оттуда запыленный воздух прохохгит чере неподвижные лопасти Д направляклдего аппарата и ударяется о подвижные лопасти 5 пластинчатых пружин 6. Пыль коагулируется и в виде укрупненных фракций отсасывается через патрубок 15 за счет разрежения, создаваемого эжектором (на чертеже не показан), в пылеосадители, Процесс бурения шпура закончен, перфоратор выключают, штангу извлекают из шпура.

Перед началом бурения следующего шпура пылеулавливаюшее устройство возвращают в первоначальное положение на конец штанги к буровой коронк и процесс обеспыливания происходит аналогичным образом.

Формула изобретения

Устройство для пьше- и шламоулавливания при бурении шпуров, включающее установленный на штанге корпус с уплотнительным элементом, прижимную поворотную муфту и отсасывающий патрубок, отличающееся тем,

что, с целью повьше1шя эффективности улавливания пыли и шлама путем улучшения герметизации устья шпура и создания условий для коагуляции пьши, устройство снабжено пластинчатыми

пружинами, имеющими поворотные лопасти, и направляющим аппаратом, выполненным в виде цилиндрической втулки с равномерно расположенными по ее внутренней поверхности неподвижными лопастями, установленной в корпусе соосно с ним со стороны, примыкающей к устью шпура, причем неподвижные лопасти направляющего аппарата установлены под углом 90 к поворотным лопастям пластинчатых пружин, при этом пластинчатые пружины одним концом закреплены на прижимной поворотной муфте посредством опорного кольца, которое выполнено с продольными, параллелвными оси щтанги пазами, другой их конец установлен с возможностью взаимодействия со штангой, а прижимная поворотная ryфтa снабжена уплотт нением и фланцем, установленными в ее

торцовой части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 373396, кл. Е 21 С 7/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 546710, кл. Е 21 С 7/00, 1974

(прототип).