Устройство для улавливания пыли при бурении

 

Изобретение относится к горной пром-ты и м.б. использовано Для подавления пыли при бурении скважин в скальных массивах. Цель изобретенияповышение 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 4087)37/22-03 (22) 06.05.86 (46) 23.02.88. Бюл. У 7 ,(71) Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Г.Е.Мелиди, B.Ï.Гусев, M.Ñ.Нургалиев, Н.И.Волобуев и В.А.Ботев (53) 622.807.002.54(088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

Ф 1133390, кл. Е 21 С 7/00, Авторское свидетельство СССР

В 1004631, кл. Е 21 С 7/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПЫЛИ

ПРИ БУРЕНИИ (57 ) Изобретение относится к горной пром-ты и м.б. использовано Для подавления пыли при бурении скважин в скальных массивах. Цель изобретенияповышение эффективности работы за счет повышения степени коагуляции частиц пыли путем их биполярной раздельной зарядки. Для этого устр-во имеет установленные на устье скважи„„SU„„1375812 А 1 ны 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 пылевлагоотталкивающего материала с двухсторонними зубьями, обращенными к отверстиям, имеющимся в пластинах

4. Стенки Ш 7 и козырьки 8 сделаны полыми и имеют нагревательные элементы 9, предотвращающие 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 сква жины. При трении о стенки скважины мелочь приобретает трибозаряд, и частицы ее коагулируют друг с другом и образуют сплошную массу. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1375812

Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано для подавления пыли при бурении скважин в скальных массивах в различ5 ных отраслях народнбго хозяйства, Цель изобретения заключается н повышении эффективности работы за счет повышения степени коагуляции частиц пыли путем их биполярной раздельной зарядки.

На фиг.1 дано устройство, общий вид, н разреse; на фиг.2 — узел 1 на . фиг.1.

Устройство для улавливания пыли при бурении включает зонт 1, герметизирующий устье скважины, и пылеотводящие патрубки 2, на входе которых установлены жалюзи 31 а на выходе — пакет разделительных пластин 4 и коро- 20 нирующие электроды 5, размещенные между разделительными пластинами 4.

Внутри зонта 1 вокруг устья скважины 6, установлен шпамоотвод 7, представляющий собой полый усеченный ко- 25 нус, с козырьком 8, стенки которых выполнены полыми и снабжены нагревательными элементами 9 для предотвращения намерзания породы в зимнее время. 30

Разделительные пластины 4 выполнены из диэлектрического пыпевлагоотталкинающего материала для предотвращения налипания пыли и имеют отверстия 10 для снижения зажигания коронного разряда. Отверстия 10 выполнены расширяющимися к краям пластины 4 для исключения их залипания. Коронирующие электроды 5 представляют собой металлические пластины с двухсторон- 40 ними зубьями, которые ориентированы в отверстия 10.

На выходе патрубков 2 установлены пылесборники 11, а в боковых стенках патрубков 2 на уровне крепления пыпе45 сборников 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 последующий коронируюищий электрод 5 напряжения противоположной полярности. При этом между коронирующими электродами 5 через отверстие 10 в пластине 4 возникает биполярный коронный разряд, который иониэирует воздух с образованием положительно и отрицательно ионизированных факелов,направленных 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 иэ скважины 6 и, огибая внутреннюю поверхность шламоотвода 7, теряет скорость и на выходе осаждается за шламоотводом 7, а буровая мелочь, имеющая высокую скорость, ударяется о козырек 8 и, потерян свою кинетическую энергию, падает у устья скважины, причем буровая мелочь, вытесняясь из забоя, при трении о стенки скнажины 6 приобретает трибозаряд и, падая у устья скважины 6, коагулируется и связывается в сплошную массу (в случае обводненной скважины связующим веществом является вода). В зимнее время включаются нагревательные элементы

9, которые предотвращают обмерзание внутренних стенок шпамоотвода 7 и козырька 8.

Неосевшие частицы пыли и брызги воды движутся н сторону жалюзи 3, где, соударяясь с их плоскостью, прилипают к ним за счет адгезионных сил и стекают к земле по внешним стенкам пылеотводящих патрубков 2.

Далее поток с мельчайшими частицами пыли направляется в пылеотводящие патрубки 2 и попадает н зону биполярного коронного разряда, где, взаимодействуя с ионами воздуха, частицы пыли заряжаются, причем в зоне положительного факела коронного разряда они приобретают положительный заряд, а в зоне отрицательного факела — отрицательный. При этом поток частиц буровой мелочи направлен перпендикулярно потоку ионов, смещает их относительно 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 н пылесборник 11 под действием гравитационных сил .

1?азноименно заряженные частицы, попадая в пылесборник 11, интенсивно коагулируют друг с другом, образуя

l 375812

Эффективность, X

Устройство

Кон цен т рация пыли, мг/м на выхо- на выде сква ходе жины отво20 дящих патрубков

Извест94,7

95,3

99 5

125

2380 ное

130

2790

Предла- 2670 гаемое

2820

99,4

Фиг.2 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 проверки известного и предлагаемого устройств показывают, что эффективность улавливания пыли и предлагаемого устройства на 4,5Х выщее.

Формула изобретения

1. Устройство для улавливания пыли при бурении, включающее зонт, герметизирующий устье скважины, и пылеотводящий патрубок, на выходе которого установлен пакет разделительных пластин, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет повышения степени коагуляции частиц пыли путем их биполярной раздельной зарядки, оно снабжено установлейным над устьем скважины шламоотводом с козырьком и коронируяцими электродами, имеющими чередующуюся полярность и размещенными между разделительными пластинами, при этом шламоотвод выполнен в

1 виде полого усеченного конуса, а коронирующие электроды — в виде металлических пластин с двухсторонними зубьями, обращенными к отверстиям, выполненным в разделительным пластинах.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что стенки шламоотвода и козырька выполнены полыми и снабжены нагревательными элементами.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что разделительные пластины выполнены из диэлектрического пылевлагоотталкивающего материала.