Устройство для пылеподавления при бурении скважин

 

О П И С А Н И Е (,i! 613097

ИЗОБРЕТЕНИЯ ) Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.10.75 (21) 2177492/22-03 (51) М. Кл. Е 21С 7/08 с присоединением заявки №

Государствеииый комитет

Совета Ыииистров СССР

II0 делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 06.06.78 (53) УДК 622.807.24 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. И. Шаронов (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ

ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к устройствам для пылеподавления при бурении скважин. Преимущественная область его применения — проходка взрывных скважин на карьерах станками шарошечного 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 пх к уровню, имеющему место при пылеулавливаннп или пылеподавленпп на поверхности.

Однако прп работе в зимник условиях ма5 гистраль для смачивающего агента и буровой став промерзают, что затрудняет процесс бурения и увеличивает время на вспомогательные операции.

Целью изобретения является предохранеIO ние смачивающего агента от замерзания в магистрали для смачивающего агента и в буровом 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 воздушной магистралью, дроссель установлен в магистрали для смачивающего агента, на выходе из насосной установки, а сливной вентиль— за дросселем.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для пылеподавленпя прп бурении скважин.

Устройство имеет опорный узел 1 с подсоединенными к нему обособленными магистралью 2 для сжатого воздуха и магистра613097

3 лью 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 производительность.

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 No 3749186, кл. 175 — 228, опублик. 1973.

613097

Составитель Э. Руднева

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Котова

Редактор Г. Лановая

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1018/9 Изд. № 491 Тираж 734 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5