Устройство для отделения газа

 

, t

M. Ñ. Барановский, В. А, Вольский и В,.Л. Стародубдев

1 изобретения

Донецкий государственный проектно-конструкторский ,1 и экспериментальный институт кдмттлекслой механизации шахт

"Донгипроуглемаш" Министерства угольной промьш1ленности СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвода и отделения из дегазационных скважин газов.

Известно устройство для отвода газа, воды и шлама при бурении. дегазационных скважин, включающее шламо- . отделитель, внутренняя полость. которого находится под разряжением, создаваемым шахтной вакуумсетью (1 )..

Недостатком этого устройства является то, что в вакуумсети отсутствует регулятор уровня разрежения.

Известно также устройство для от35 деления газа, включающее корпус, выполненный с подводящим, газоотводящим и спивным патрубк 1ми, регулятор уровня разрежения в устройстве, снабженный поплавком средства крепле" ния g2).

Недостатком известного устройства

-является относительно невысокая ста.бильность уровня разрежения.

Цель данного изобретения — повышение безопасности бурения дегазационных скважин эа счет исключения подсоса воздуха из атмосферы в устройство и вакуумный газопровод.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено вакуумметром, шламоотводящим люком, имеющим крышку, регулируемой по длине тягой, укрепленной на корпусе устройства с помощью средств крепления, а регулятор уровня разрежения в устройстве выполнен в виде укрепленного внутри корпуса с помощью средств крепления двуплечевого коромысла, одно плечо которого, взаимодействующее с газоотводящим патрубком, снабжено шибером, перекрывающим сечение входного отверстия газоотводящего патрубка, а другое — балансировочными контргрузами, причем двуплечевое коромысло выполнено с пазом и снабжено размещенной в укаэанном пазу осью, при этом двуплечевое коромысло кинематически

875102 4

55 связано со средством крепления, а посредством регулируемой по длине тяги связано с поплавком.

Причем газоотводящий патрубок снабжен профильной шайбой, выполненной иэ антифрикционного материала, стойкого к агрессивным средам и закрепленной на газоотводящем патрубI ке.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Шламоотделитель представляет собой корпус (бак Р 1, закрытый крышкой 2 с прокладкой 3 и снабженный подводящим патрубком 4, сливным патрубком 5, газоотводящим патрубком 6, шлакоотводящим люком 7.

На сливном патрубке 5 установлен кран 8, а шлакоотводящий люк 7 при помощи быстроразъемного соединения 9 снабжен крышкой 10.

В крышке корпуса 2 имеется газоотводящий патрубок,6, на котором с помощью гайки 11 и контргайки 12 закреплена профильная шайба 13, выполненная из антифрикционного, стойкого к агрессивным средам материала (например, капролона), Регулятор уровня разрежения состоит иэ двуплечевого коромысла 14, имеющего шибер 15, балансирово®ные контргрузы, 16. Коромысло 14 кинематически связано с средством крепления путем оси 17, закрепленной на кронштейне 18. Балансировочные контргрузы 16 служат для балансировки двуплечего коромысла 14 с закрепленными на нем деталями относительно оси 17. Двуплечевое коромысло 14 выполнено с пазом 19 и снабжено осью

20 с резьбой под винт 21, представляющий собой регулирующую по длине тягу, связывающую коромысло с поплавком 22. Вращение винта 21 осуществ-. ляют поводком 24 с помощью штифта 23.

Контроль величины разрежения в полости бака шламоотделителя производится по показаниям вакуумметра 25.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работ по бурению дегазационной скважины корпус 1 устройства заливают водой до уровня сливного патрубка 5, подводящий катрубок 4 соединяют с герметизатором штанг, а газоотводящий патрубок подсоединяют к шахтной вакуумной сети.

Вращением винта 21 производят перемещение коромысла 14 ñ закреп5 i 0 !

40 ленным на нем шибером 15 относитель- . но поплавка 22. При этом шибер 15 открывает отверстие в профильной шайбе 13. Таким образом изменяют величину проходного сечения в профильной шайбе 13 до тех пор, пока в емкости корпуса 1 устанавливается заданный уровень разрежения. Для нормального отсоса метана из устройства в шахтную вакуумсеть достаточно установить в емкости разрежение 20-25 мм рт.ст.

После настройки регулятора разрежения начинают бурение дегазационной скважины. Поступающая из герметизатора штанг, являющегося одним из элементов обвяэки устья скважины, смесь промывочной жидкости, бурового шлама и дренируемого метана, разделяется в устройстве на отдельн;пе фракции. Твердые частицы бурового шлама осаждаются на дно корпуса ). По мере его заполнения производят чистку корпуса через шламоотводящий люк 6.

Промывочная жидкость сливается через сливной патрубок 5, который выполнен в виде сифона и является гидравлическим затвором внутренней полости корпуса 1. Метан, поступающий в устройство по газоотводящему патрубку, отсасывается в шахтную вакуумную сеть.

Повьппение степени разрежения в шахтной сети в процессе бурения дегазационной скважины на величину, превышающую высоту столба жидкости в гидравлическом затворе сливной трубы 5, может привести к засасыванию воздуха иэ атмосферы выработки, где производится бурение в емкость устройства и далее в шахтную вакуумную сеть, что недопустимо.

Установленный в устройстве уровень разрежения исключает воэможность подсоса воздуха в устройство. При повышении разрежения в емкости корпуса 1 уровень находящейся в нем жидкости начинает подниматься, увлекая за собой поплавок 22. При подъеме поплавка 22 происходит поворот двуплечевого коромысла .14 относительно оси 17 и дросселироваиие или полное перекрытие отверстия в профильной шайбе 13 шибером 15. Дросселирование отверстия в профильной шайбе 13 приводит к уменьшению степени разреже1 ння в емкости корпуса устройства, Таким образом, производится автоматическое поддержание заданного уровня формула изобретения

l. Устройство для отделения газа, 5 включающее корпус, выполненный с подводящим, газоотводящим и спивным патрубками, регулятор уровня разрежения в устройстве, снабженный поплавком средства крепления, о т л и ч а- 0 ю шийся тем, что, с целью повышения безопасности бурения дегазационных скважин за счет исключения подсосов воздуха из атмосферы в устройство и вакуумный газопровод, уст- 1Б ройство снабжено вакуумметром, шламоотводящим люком, имеющим крышку, регулируемой по длине тягой, укрепленной на корпусе устройства с помо щью средств крепления, а регулятор уровня разрежения в устройстве выполнен в виде укрепленного внутри корпуса с помощью средств крепления двуплечевого коромысла, одно плечо которого, взаимодействующее с газоотводящим патрубком, снабженб шибе20

5 8751 депрессии в устройстве и предотвращение подсоса воздуха в шахтную сеть.

02 ром, перекрывающим сечение входного отверстия газо .гводящего патрубка, а другое — балансировочными контргруэами, причем двуплечевое коромысло выпоЛнено с пазом и снабжено размещенной в указанном пазу осью, при этом двуплечевое коромысло кинематически связано со средством крепления, а посредством регулируемой по длине тяги связано с поплавком.

2. Устройство по п.l о т л и,— ч а ю щ е е .с я тем, что газоотводящий патрубок снабжен профильной шайбой, выполненной из антифрикцианного материала, стойкого к агрессивным средам и закрепленной на гаэоотводящем патрубке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Инструкция по применению устройства для отвода газа, воды и шлама при бурении дегазационных скважин. МакНИИ, Макеевка, l978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 608960, кл. Е 21 F 7/04, l970 (прототип).