SU1481394A1 - Arrangement for withdrawal of rock-breaking products while drilling - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности. Цель изобретени  - повышение эффективности пылеулавливани  при бурении. Устройство содержит пылеприемный корпус с камерой 2, коллектором 1, размещенным на входе и отсасывающим патрубком 9, сообщенным посредством отверсти  3 с камерой 2. Устройство имеет отражатель, выполненный в виде сетки 4, установленной перед коллектором 1 под углом 45° к его оси и жеско св занной 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 отверсти . В камере 2  дро струи отклон етс  в сторону отверсти  3 и образуетс  обратный вихрь перед торцовой стенкой камеры 2. Это позвол ет погасить энергию струи и предотвратить выбивание пыли. Тонкие фракции пыли отвод тс  в отверсти  3 и патрубки 9 на очистку. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to the mining industry. The purpose of the invention is to increase the efficiency of dust collection during drilling. The device contains a dust-receiving housing with a chamber 2, a manifold 1 placed at the inlet and a suction nozzle 9 communicated through an opening 3 with the chamber 2. The device has a reflector made in the form of a grid 4 mounted in front of the collector 1 at an angle of 45 ° to its axis and hard associated with him. Hole 3 is made in the form of an ellipse. The device may also have an additional suction nozzle 9. It is located successively along the longitudinal axis of the chamber 2 and communicated with it through an additional aperture. In the chamber 2, the jet core deviates towards the opening 3 and a reverse vortex is formed in front of the end wall of the chamber 2. This makes it possible to extinguish the jet energy and prevent dust from escaping. Fine dust fractions are discharged into the holes 3 and the nozzles 9 for cleaning. 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано дл  отвода буровой мелочи от усть  забо  при бурении шпуров и скважин в горных породах.The invention relates to the mining industry and can be used to divert drilling fines from wellheads when drilling holes and boreholes in rocks.

Цель изобретени  - повышение эффективности пылеулавливани  при бурении .The purpose of the invention is to increase the efficiency of dust collection during drilling.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство дл  отвода продуктов разрушени  породы при бурении состоит из размещенного на входе пыле- приемного корпуса коллектора 1, выполненного в виде полутора камеры 2 с двум  расположенными последовательно всасывающими отверсти ми 3 .эллиптической Аормы, длинные оси которых , выт нуты вдоль оси камеры по ходу движени  струи, отражател  в виде сетки 4, установленной перед коллектором под углом 45° к его оси и жестко св занной с ним, торцовой стенки 5 с отверстием 6 дл  прохода буровой штанги, распорки 7 дл  креплени  отражател  и уплотнительного элемента 8. Корпус имеет отсасывающие патрубки 9, сообщенные с камерой 2 через отверсти  3, расположенные последовательно.A device for removal of rock destruction products during drilling consists of a dust-collecting collector body 1 placed at the entrance, made in the form of one and a half camera 2 with two suction holes 3 of elliptical Aorma arranged in series, whose long axes are elongated along the camera axis. a jet, a reflector in the form of a grid 4 installed in front of the collector at an angle of 45 ° to its axis and rigidly connected with it, the end wall 5 with an opening 6 for the passage of the drill rod, spacers 7 for fastening the reflector and sealing Yelnia element 8. The housing has suction nozzles 9, communicated with the chamber 2 through the openings 3 arranged in series.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом бурени  устройство устанавливаетс  на распорной стойке на рассчетном рассто нии у груди забо . 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 перпендикул рно оси камеры 2. Подают свежий воздух в штангу перфоратора дл  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 усть  шпура образуетс  свободна  стру  пыпевоздушной смеси различных фракций буровой мелочи. На участке от усть  скважины до коллектора происходит расширение струи и снижение средней скорости воздуха в ней. За счет расположени  отражател  под углом 45° к запыленному потоку крупные фракции буровой мелочи и шлама, удар  сь об него, тер ют свою кинетическую энергию, мен ют направление движени  и под действиемBefore the beginning of drilling, the device is mounted on a spacer at an estimated distance from the bottom of the chest. The rod punch is passed through the hole 6 in the end wall 5 of the device. Air suction from the dust-receiving device is switched on through two hoses from the suction inlet nozzles 3, which creates air movement before entering the collector 1, the flow lines of which are perpendicular to the axis of chamber 2. Fresh air is fed into the perforator rod to carry out the drilled fines from the hole. The stream of compressed air at the outlet of the holes in the drill bit picks up the fines, the sludge brings them to the mouth of the hole. At the exit of the hole of the hole, a free stream of a dust-air mixture of various fractions of drill fines is formed. In the area from the wellhead to the reservoir, the jet expands and the average air velocity in it decreases. Due to the location of the reflector at an angle of 45 ° to the dusty stream, large fractions of drilling fines and sludge, hitting it, lose their kinetic energy, change the direction of movement and under the action of

силы т жести выпадают из потока на почву выработки. При дальнейшем движении пылевоздушна  смесь без крупных фракций попадает в поле действи  скоростей создаваемого коллектором пылеприемного устройства. А так как линии тока подсасываемого коллектором воздуха перпендикул рны запыленному потоку, то происходит сжатие пылевой струи и направлениеgravity forces fall out of the flow to the working soil. Upon further movement, the dust-air mixture without large fractions falls into the field of action of the velocities of the dust-collecting device created by the collector. And since the flow lines of the air drawn in by the collector are perpendicular to the dusty flow, the dust jet is compressed and

ее в камеру 2 устройства. В камере 2 происходит отклонение  дра струи в сторону всасывающих отверстий 3 с образованием обратного вихр  перед торцовой стенкой камеры, чтоher in camera 2 device. In chamber 2, the jet core deviates towards the suction holes 3 with the formation of a reverse vortex in front of the end wall of the chamber, which

позвол ет окончательно погаситьallows you to finally pay off

энергию струи и предотвратить выбивание пыли через неплотности между штангой и уплотнительным элементом. Тонкие йракции пыли, поступившиеjet energy and prevent dust from escaping through leaks between the rod and the sealing element. Fine dust rinses received

со струей в компенсационную камеру , отвод тс  через всасывающие отверсти  и патрубки на очистку.with a jet into the compensation chamber, is discharged through the suction ports and the nozzles for cleaning.

Устройство дл  отвода продуктов разрушени  устанавливают на некотором рассто нии от груди забо .A device for removing the products of destruction is placed at some distance from the bottom of the chest.

Рассто ние между коллектором и устьем скважины выбираетс  равным длине начального участка струи, содержащего  дро струи, в котором движутс  еще не заторможенные первоначальные массы потока и где затормаживающее действие подсасываемого воздуха еще не велико. Удаление пылеприемного устройства на рассто ние,The distance between the collector and the wellhead is chosen equal to the length of the initial part of the jet containing the core of the jet, in which the initial masses of flow that are still not slowed down and where the decelerating action of the drawn air is not large. Removing the dust collector device

превышающее длину начального участка , вызывает уменьшение динамического напора в струе и средней скорости по ее сечению, площадь ее раскрыти  начинает превышать зону действи exceeding the length of the initial section, causes a decrease in the dynamic pressure in the jet and the average velocity over its cross section, its opening area begins to exceed the zone of action

коллектора и наблюдаетс  рассеивание пыли в окружающее пространство.the collector and dispersion of dust into the surrounding space is observed.

Длина начального участка струи определ етс  по формулеThe length of the initial part of the jet is determined by the formula

1 -145d1 -145d

xu xu

t,dt, d

, (d cW), (d cW)

где d - диаметр выходного отверсти  скважиныwhere d is the diameter of the outlet of the well

ее d УГОЛ рЗСКрЫТИЯ СТруИ, рЗВits d the ANGLE of RETURN of the STRONG, rZV

ный дл  круглого отверсти . 14°30 .for round hole. 14 ° 30.

Подставл   в формулу значение .tgc( 0,225, получаем, что оптимальное рассто ние удалени  коллектораSubstituting the value of .tgc into the formula (0.225, we find that the optimal collector removal distance

от усть  скважины равно 5,1dfrom wellhead equals 5.1d

Claims (2)

1. Устройство дл  отвода продуктов разрушени  породы при бурении, включающее пылеприемный корпус с камерой, коллектором, размещенным на входе, и отсасывающим патрубком, сообщенным посредством отверсти  с камерой, и отражатель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности пылеулавливани  при бурении, коллектор выполнен в виде полутора, обращенного выпуклой1. A device for removal of rock destruction products during drilling, including a dust-receiving housing with a chamber, a collector placed at the inlet, and a suction nozzle communicated through an opening with the chamber, and a reflector, characterized in that, in order to increase the efficiency of dust collection during drilling, the collector it is executed in the form of the one and a half turned convex КВKV   ,  , 10ten 1515 поверхностью в сторону входа, а отражатель выполнен в виде сетки, установленной перед коллектором под углом 45Р к его оси и жестко св занной с ним, при этом отверстие дл  сообщени  отсасывающего патрубка с камерой выполнено в форме эллипса.the surface is in the direction of the entrance, and the reflector is made in the form of a grid installed in front of the collector at an angle of 45 ° to its axis and rigidly connected with it, while the opening for communication of the suction port with the camera is made in the form of an ellipse. 2. Устройство по п.1, отличающеес  тем, что оно снабжено дополнительным отсасывающим патрубком, расположенным последовательно по продольной оси камеры, и сообщено с камерой посредством допол- jHHTeJTbHoro отверсти  эллиптической формы.2. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with an additional suction nozzle arranged in series along the longitudinal axis of the chamber, and communicated with the chamber via an additional elliptical-shaped jHHTeJTbHoro hole.