Пылеподавляющая установка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)4 Е 21 Г 500 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН едова- редких емеев азование Североа сист х, М 170. Ю 3 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исслтельский институт золота иметаллов(56) Чемезов Е.Н. и др. Оби подавление пыли на шахтаВостока СССР . Новосибирск:1977, с. 94-111,Кутузов Б.Н, и др. Пневспортные и обеспыливающиебуровых станков на карьераНедра, 1970. с. 246. рис,(54) ПЫПЕПОДАВЛЯК)ЩАЯ УСТАНОВКА(57) Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность пылеподавления при бурениишпуров в условиях отрицательных температур воздуха и пород за счет теплообменных процессов. Для этого пылеотделитель выполнен в виде полойцилиндрической камеры (К) 9, имеющей на выходе закругленную фаску 10и дополнительную кольцевую полость13. Полость 13 кольцевой щелью 14сообщается с полостью К 9, а трубопроводом 16 - с емкостью 18 для жидкости, находящейся под давлением.Сверху на выходе К 9 под углом 43-48к оси установлен отражатель 19. Кап1273605 леуловитель 20 сообщен со смеснтельной К .5 эжектора 3 рециркуляционнымтрубопроводом 22 и патрубком 24, охватывающим сопло 7 эжектора 3. Емкость 18 выполнена из коррозионностойкого материала и снабжена теплоизоляционным покрытием из поролона.Под действием давления горячий раствор из емкости 18 поступает в полость 13 и из нее со сверхзвуковойскоростью отклоняется в полость К 9.Горячая диспергированная жидкость 1Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности, к обеспыливанию при перфораторном бурении шпуров и скважин в вечномерзлых горных породах в тех слу чаях, когда очистку шпуров (скважин) от буровой мелочи производят продувкой сжатым воздухом.Цель изобретения - повышение эфофективности пылеподавления при буре нии шпуров в условиях отрицательных температур воздуха и пород за счет теплообменных процессов.На фиг. 1 представлена схема пыле- подавляющей установки с перфоратором;15 на фиг. 2 - схема пыпеподавляющей установки, разрез.Пылеподавляющая установка состоит из герметизатора 1 устья шпура, сообщенного посредством пылепроводного Ю шланга 2 с эжектором 3, который состоит из конфузора 4, смесительной камеры 5, диффузора 6 и сопла 7 со штуцером 8 подвода сжатого воздуха. Диффузор 6 сообщен с цилиндрической пылеосадочной камерой 9, имеющей на выходе закругленную фаску 10 внутренней поверхности 11, а в корпусе 12 камеры 9 - кольцевую полость 13, которая посредством кольцевой щели 30 14 на закругленной поверхности 15 сообщена с выходной полостью камеры 9 и посредством трубопровода 16 и трубки 17 - с жидкостной емкостью 18. Кольцевая щель 14 наклонена к криволинейной поверхности 15 под уго лом, близком к прямому (86 - 88 ),полностью перекрывает сечение К 9,интенсивно воздействуя на встречныйпыпешпамовоздушный поток с отрицательной температурой, При этом пылинки нагреваются, воздух интенсивно увлажняется, и пыль коагулирует.Наличие отражателя 19 и каплеуловителя 20 в комплексе с системой рециркуляции сокращает выброс растворав окружающую атмосферу и позволяетиспольэовать его повторно, 2 з.п.ф-лы, 2 ил. 2Цилиндрическая пылеосадочная камера 9 имеет также отражатель 19 ввиде изогнутой пластины. Причем,если угол .Ы установки отражателя19 меньше 43, то последний перекрывает рабочую полость пылеосадочнойкамеры и пылевоздушный поток, встретившись с отражателем 19, вновь возвращается в пылеосадочную камеру 9,шлам и капли раствора осаживаютсявнутри камеры 9 и, в конце концов,забивают ее полость,Если же угол о установки отражателя 19 больше 48 , то пылевоздушный поток меньше отклоняется вниз.При этом шлам и капли раствора вместе с пылевоздушным потоком свободновыходят и загрязняют окружающую атмосферу. Кроме того, цилиндрическая пыле- осадочная камера имеет каплеуловитель 20 с предохранительной сеткой 21, сообщенный со смесительной камерой 5 посредством рециркуляционного трубопровода 22, штуцера 23 с патрубком 24, опоясывающей сопло 7 и штуцер 8 подвода сжатого воздуха к нему по трубопроводу 25 от магистрали 26.Емкость 18 заполнена горячей (30-50 С) жидкостью, выполнена из коррозионно-стойкого материала (полиэтилена) 27, снабжена снаружи слоем теплоизоляции (поролона) 28 и сообщена трубопроводом 29 с трубопроводом 26 сжатого воздуха.з 1273Установка содержит также перфоратор 30 с пневмоподдержкой 31, буровой штангой 32 и коронкой 33, воздухоподводящий шланг 34 с магистральной масленкой 35, сообщенной с магистралью 36 сжатого воздуха, кран 37и трубопровод 38,В качестве пылеподавляющей жидкости применяют водный раствор хлористого натрия или кальция с добавкой 1 О0,1 Е поверхностно-активного вещества ДБ, который при правильно выбранной концентрации солей не замерзаетпри самых низких температурах, наблюдающихся в шахтах, разрабатывающих вечномерзлые россыпи. Концентрацию раствора выбирают исходя из температур окружающей среды и сжатоговоздуха с таким расчетом, чтобы даже после охлаждения до температуры 20вмещающих пород и рудничного воздуха не происходило замерзание бурового шлама.Раствор приготавливают и заливаютв емкости (бачки вместимостью 14- 2518 л) в специально оборудованных помещениях или выработках (камерахтепляках) .Пылеподавление с применением предлагаемой установки осуществляют сле- ЗОдующим образом.Доставляют емкость 18, заполненную горячим (30 - 50 С) незамерзающим раствором, в обуриваемый забойи подсоединяют ее к пыпеосадочнойкамере 9 с помощью трубопровода 16,а также к магистрали 26 с помощьютрубопровода 29,Устанавливают в рабочее положениеперФоратор 30 с пневмоподдержкой 31, 40буровой штангой 32 с коронкой 33.Подсоединяют к перфоратору 30 воэдухоподводящий шланг 34 с магистральной масленкой 35, сообщенные с магистралью 36 сжатого воздуха. Надевают 45на буровую штангу 32 с буровой коронкой 33 герметизатор 1 с пыпепроводным шлангом 2, подсоединенным к конФузору 4 эжектора 3.Перед началом бурения открываюткран 37. При этом сжатый воздух измагистрали 36 по трубопроводам 38 и26 поступает по трубопроводу 25 кштуцеру 8 в сопло 7 эжектора 3. Подвлиянием давления, создаваемого сжатым воздухом в емкости 18, горячийраствор по трубке 17, трубопроводу16 поступает в кольцевую полость 13 605и из нее истекает со сверхзвуковойскоростью, попадая на криволинейнуюповерхность 15, отклоняется в полость камеры 9, где, встретившись своздушным потоком, истекающим издиффузора 6 эжектора 3, направляется к отражателю 19. Из него он попадает в каплеуловитель 20 и далеев систему рециркуляции, состоящую изтрубопровода 22, штуцера 23, патрубка 24, в котором побудителем тягиявляется струя сжатого воздуха, истекающая из сопла 7 со сверхзвуковойскоростью в смесительную камеру 5 исоздающая в ней большое разрежение,Благодаря циркуляции в смесительнойкамере 5, диффузоре 6, пылеосадочнойкамере 9 горячего раствора, в нихсоздается первичный запас тепла ивлаги, которая находится как на внутренних стенках в виде тонкой пленки,так и в виде тумана, заполняющеговесь объем диффузора 6 и пылеосадочной камеры 9.При включении в работу перфоратора30 одновременно с началом процессабурения по каналу буровой штанги 32и отверстиям в коронке 33 на продувкув шпур подается сжатый воздух, который выносит буровую мелочь в герметизатор 1При этом за счет эжектора 3 в герметизаторе 1, пылепроводном шланге 2 создается разрежение,способствующее плотному прижатию герметизатора 1 к устью шпура. Поступивший из шпура в герметизатор 1 запыленный воздух под влиянием резкогоснижения скорости движения освобождается от крупных фракций породнойпыли, Тонкие фракции вместе с заполненным потоком по пылепроводномушлангу 2 поступают в конфузор 4 ииэ него - в смеситсльную камеру 5,диффузор 6 и пылеосадочную камеру 9,где подвергаются обработке горячимраствором,Истекающий из кольцевой полости13 через кольцевую щель 14 со сверхзвуковой скоростью под углом, близком к прямому 86-88 , поток жидкости в диспергированном состояниипопадает на криволинейную поверхность15, где в соответствии с эффектомКоанда отклоняется навстречу пылешламовоздушному потоку, поступающемуиз диффузора 6 эжектора 3. При этомгорячая диспергированная жидкостьполностью перекрывает поперечное се 1273605чение камеры 9, интенсивно воздействуя на встречный пыпешламовоздушный поток. При встрече потока запыленного воздуха, имеющего низкуюотрицательную температуру, с диспергированной горячей жидкостью происходят процессы тепломассообмена; нагревание пылинок, подтаивание содержащегося в них льда, интенсивное увлажнение воздуха и коагуляция пыпи, Укрупнен О ные конгломераты пыли вместе с воздухом в виде увлажненного шлама выбрасываются из камеры 9. При этом, ,попадая на отражатель 19, шламовоздушный поток отклоняется вниз н из него выпадает шлам и капли раствора, собирающиеся после прохождения через предохранительную сетку 21 в каплеуловителе 20. Оттуда по трубопроводу 22 жидкость за счет рецир б куляции поступает в камеру 5 смешения эжектора 3, обеспечивая влажно-тепловую обработку пыпевоэдушного потока, поступающего от герметизатора 1 по пылепроводному шлангу 2, 2 зВ предлагаемой установке первичная коагуляция пыли происходит в смесительной камере 5, где холодный пылевоздушный поток активно перемешивается с тонко распыленным горячим раствором, поступающим иэ патрубка 24. Далее пыль осаждается как на увлажненных стенках диффузора б и камеры 9, так и на каплях раствора, срываемых с них потоком воздуха при турбулентном движении в сторону кольцевой щели 14. Наличие в установке отражателя 19 и каплеуловителя 20 в комплексе с системой рециркуляции позволяет сократить выброс раствора в окружающую атмосферу, использовать его повторно для целей пыпеподавления и тем самым снизить общий расход,Увлажненный шлам, осевший на предохранительную сетку 21, как и крупные фракции буровой мелочи, собравшиеся в герметизаторе 1, выбрасываются на почву выработки, как правило, при переходе к бурению очередного шпура, По окончании. процесса бурения все узлы установки очищаются от бурового шлама и мелочи путем обработки сжатым воздухом и диспергированной горячей жидкостью.Предлагаемая пылеподавляющая установка обеспечивает эффективное обеспыливание перфораторного бурения шпуров в вечномерзлых горных породах и предотвращает загрязнение рудничной атмосферы тонкодисперсной пылью от сдувания воздухом со стенок выработки.Формула изобретения1, Пылеподавляющая установка,включающая пылеотделитель, эжектор,имеющий сопло и смесительную камеру,емкость для жидкости, находящейсяпод давлением, герметизатор устьяттура и пыпепровод, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности пылеподавления прибурении шпуров в условиях отрицательных температур воздуха и пород засчет теплообменных процессов, пылеотделитель выполнен в виде полой цилиндрической камеры, имеющей на выходе закругленную фаску и дополнительную кольцевую полость, которая спомощью кольцевой щели сообщена сполостью камеры, а с помощью трубопровода - с емкостью для жидкости,при этом цилиндрическая камераснабжена отражателем, установленнымна выходе сверху под углом 43-48 коси, и каплеуловителем, сообщеннымс помощью рециркуляционного трубопровода со смесительной камерой эжектора.2. Установка по п. 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что рециркуля"ционный трубопровод сообщен со смесительной камерой эжектора с помощьюпатрубка, охватывающего сопло эжектора.3. Установка по п. 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что емкостьдля жидкости выполнена из коррозионио-стойкого материала и снабженатеплоизоляционным покрытием из поролона,1273605 Составитель И. Техред В.Кадар ловКасарда орректор Т, К едакт Заказ 6406/ Тираж 436 ПодписНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек