Устройство для пылеподавления при бурении скважин — SU 613097 (original) (raw)
О П И С А Н И Е р 1 613097ИЗОБРЕТЕНИЯ ) Союз Саветскик Социалистических Республик(51) М. Кл. Е 21 С 7/08 22) Заявлено 03.10,75 (21) 2177492/22-03 с присоединением заявки Государствеииыи комите Совета Ыииистров СССР ло делам изабретеиий(43) Опубликовано 30,06,78. Бюллетень2 (45) Дата опубликования описания 06.06.7 УД 22,807,2088.8) и открцтии 2) Авторизобретени1) Заявитель Г. И, Шаронов сковский ордена Трудового Красного Знамени горный инстит54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИНбурения ля пыле- реимущепроходка ам шаане- ма- уроИзобретение относится к техникескважин, а именно к устройствам дподавления при бурении скважин. Пственная область его применения -взрывных скважин на карьерах станк и рошечного бурения.Известно устройство для пылеподавления прп бурении скважин, включающее буровой став, емкость для воды, частотную установку, компрессор и магистрали для подачи в буровой став воды и сжатого воздуха 1.Недостатком известного устройства является существенное снижение (до 50%) скорости бурения и проходки на шарошечные долота по сравнению с установками для сухого пылеулавления или пылеподавления на поверхности.Известно также устройство для пылеподавления при бурении скважин, включающее буровой став, опорный узел с подсоединенными к нему обособленными магистралями для сжатого воздуха и смачивающего агента и насосную установку 2.Данное устройство может иметь два обособленных канала в буровом стане и поэтому позволяет подавать смачивающий агент, например воду, в затрубное пространство на некотором расстоянии от забоя скважины. Это приводит к увеличению скорости и проходки на долото, приближая их к уровню, имеющему место при пылеулавливаннп или пылеподавленпп на поверхности.Однако прп работе в зимних условиях ма гистраль для смачивающего агента и буровойстав промерзают, что затрудняет процесс бурения и увеличивает время на вспомогательные операции.Целью изобретения является предохр 10 ние смачивающего агента от замерзания вгистрали для смачивающего агента и в б вом ставе.Это достигается тем, что устройство снабжено гибким рукавом, имеющим по концам 15 связь с воздушной магистралью, слпвным вентилем, дросселем и обратным клапаном, причем магистраль для смачивающего агента заключена с зазором в гибкий рукав и посредством обратного клапана сообщена с воздуш ной магистралью, дроссель установлен в магистрали для смачивающего агента, на выходе из насосной установки, а сливной вентиль - за дросселем.На чертеже изображена принципиальнаясхема устройства для пылеподавленпя прп бурении скважин.Устройство имеет опорный узел 1 с подсоединенными к нему обособленными магистралью 2 для сжатого воздуха и магистра5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3лью 3 для смачивающего агента, Шпиндель 4 опорного узла 1 через переходник 5 соединен с буровым ставом 6.Буровой став 6 может иметь один центральный канал, в котором сжатый воздух и смачивающий агент смешиваются и образуют воздушно-водяную смесь, поступающую на забой (на чертеже не показан) для очистки скважины и пылеподавления, Однако более прогрессивным является выполнение бурового става с двумя обособленными каналами для сжатого воздуха 7 и для смачивающего агента 8. В этом случае возможна подача смачивающего агента в затрубное пространство на некотором расстоянии от забоя скважины, что будет способствовать повышению скорости бурения и проходки на долото.Сжатый воздух в магистраль 2 подается компрессорной установкой 9 бурового станка (на чертеже не показан), а смачивающий агент поступает в магистраль 3 от насосной установки 10 из бака 11. В качестве смачивающего агента может быть применена вода, ее смесь с любыми подходящими реагентами, воздушно-водяная смесь как таковая, так и с добавлениями указанных реагентов.Магистраль 2 сообщена с магистралью 3 трубопроводом 12, в который встроен обратный клапан 13, препятствующий попаданию воды в воздушную магистраль 2 и компрессорную установку 9.Регулирование расхода смачивающего агента осуществляется дросселем 14, установленным в магистрали 3 для смачивающего агента, на выходе из насосной установки 10. Для слива смачивающего агента из магистрали 3 служит сливной вентиль 15, установленный за дросселем 14 по ходу смачивающего агента.В зимний период возможно замерзание смачивающего агента в магистрали 3. Чтобы предотвратить это явление, магистраль 3 заключена с зазором 16 в гибкий рукав 17, имеющий по своим концам гидравлическую связь с воздушной магистралью 2, Эта связь осуществляется посредством трубопровода 18 на одном конце и трубопровода 19, соединенного с трубопроводом 12, на другом.Сечения трубопроводов 12, 18, 19 и гибкого рукава 17 подобраны таким образом, чтобы обеспечить пропуск сжатого воздуха в количестве, достаточном для предотвращения замерзания смачивающего агента в участке магистрали 3, находящемся на открытом воздухе, при максимально возможных морозах в конкретных условиях бурения.В процессе бурения основная часть сжатого воздуха поступает от компрессорной установки в воздушную магистраль 2, а оставшаяся часть - в трубопровод 12. В нем поток сжатого воздуха раздваивается: часть его поступает через обратный клапан 13 в магистраль 3 для смачивающего агента, образуя воздушно-водяную смесь для пылеподавления, а другая часть через трубопровод 19 - в кольцевой зазор 16 гибкого рукава 17. Этот воздух, пройдя через рукав 17 и отдав свое тепло смачивающему агенту, возвращается в воздушную магистраль 2 и участвует в полезной работе по очистке скважины от продуктов разрушения.По окончании бурения скважины дроссель 14 перекрывают и производят продувку магистрали 3 для смачивающего агента, При этом вода удаляется из магистрали 3, кольцевого канала 8 бурового става 6, и прочищаются пылеподавляющие форсунки (на чертеже не показаны), В аварийной ситуации (при прекращении подачи электроэнергии) смачивающий агент из магистрали 3 удаляют через вентиль 15.Применение данного устройства позволяет предохранить смачивающий агент от замерзания в магистрали для смачивающего агента и в буровом ставе, сократить непроизводительные затраты времени в зимний период и осуществлять бурение при любых морозах. Удлиняются возможные сроки работы станка и, следовательно, увеличивается годовая произ. водительность. Формула изобретения Устройство для пылеподавления при бурении скважин, включающее буровой став, опорный узел с подсоединенными к нему обособленными магистралями для сжатого воздуха и смачивающего агента и насосную установку, отличающееся тем, что, с целью предохранения смачивающего агента от замерзания в магистрали для смачивающего агента и в буровом ставе, оно снабжено гибким рукавом, имеющим по концам связь с воздушной магистралью, сливным вентилем, дросселем и обратным клапаном, причем магистраль для смачивающего агента заключена с зазором в гибкий рукав и посредством обратного клапана сообщена с воздушной магистралью, дроссель установлен в магистрали для смачивающего агента, на выходе из насосной установки, а сливной вентиль - за дросселем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Кутузов Б. Н., Михеев И. Г. Пневмотранспортные и обеспыливающие системы буровых станков на карьерах, М., Недра, 1970, с,219, рис. 153.2. Патент США М 3749186, кл. 175 - 228, опублик. 1973.613097 Составитель Э. РудневаТехред А. Камышникова Корректор Л, Котова Редактор Г. Лановая Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 1018/9 Изд, М 491 Тираж 734 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5