Разработка способа улавливания пыли и шлама при пневмоударном бурении глубоких скважин

• Автор: Кучма, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Кривой Рог
• Количество страниц: 162 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ИЗУЧЕННОСТЬ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

IЛ. Область применения и совершенствование пневмоуцарного

бурения скважин

1.2. Изучение факторов, обусловливающих загрязнение воздушной среды при пневмоударном бурении скважин
1.3. Анализ известных способов и средств борьбы с пылью и шламом при пневмоударном бурении глубоких скважин

1.4. Цель, основные задачи и методы исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОСАЖДЕНИЯ ПЫЛИ

2.1. Аналитическое исследование эффективности осаждения

пыли капельношламовой смесью .

2.2. Экспериментальное исследование эффективности осаждения пыли капельношламовой смесью
2.3. Методика расчета эффективности осаждения пыли в шла
моу лови теле
2.4. Выводы .
3. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ УЛАВЛИВАНИЯ ПЫЛИ И ШЛАМА И ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ .
3.1. Обоснование выбора побудителя тяги и исследование его аэродинамической характеристики
3.2. Исследование эффективности улавливания шлама .
3.3. Исследование эффективности осаждения пыли .
3.4. Методика расчета шламоуловителя для станков пневмоударного бурения скважин .
3.5. Выводи II
стр.
4. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПЫЛИ И ШЛАМА .
4.1. Конструктивная схема устройства для улавливания пыли
и шлама
4.2. Методика промышленных испытаний
4.3. Промышленные испытания опытных образцов разработанного устройства .
4.4. Реализация результатов исследования и промышленное освоение разработанного устройства для улавливания пыли
и шлама.
4.5. Выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


С целью улучшения санитарно-гигиенических условий труда, бурильщиков в СССР и за рубежом было предложено множество различных способов и средств борьбы с гилью при бурении. В результате за последние два десятилетия достигнуты крупные успехи в снижении запыленности воздуха, что способствовало резкому снижению заболеваемости пневмо-кониозами /6,7/. Однако среди бурильщиков и проходчиков заболеваемость пневмоко-ниозами все еще остается значительно выше, чем среди других рабочих подземной группы, что обусловлено опасными концентрациями пыж /8/. Проблема заключается в том, что имеющиеся успехи в области борьбы с пылью являются недостаточными в условиях применения современной высокопроизводительной техники и более жестких требований к нормализации санитарно-гигиенических условий. Исследования гранулометрического состава продуктов бурения показали, что в буровой муке фракции пыли, способные переходить во взвешенное состояние и витать в рудничном воздухе, составляют 7-9$. Следовательно, при скорости бурения 0,1 м/мин один работающий станок пневмоударного бурения молет выделить в одну минуту до 0, кг пыли, опасной Для здоровья горнорабочего. Совершенствование пневмоударного бурения ведется в направлении увеличения диаметра скважин, а также повышения энергии удара и мощности пневмоударника. Исследованиями /-/ установлено, что увеличение энергаи удара с одновременным переходом на повышенное давление сжатого воздуха (1,0-1,8 МПа) позволит увеличить производительность станков пневмоударного бурения в 2-3 раза. В этом же направлении ведутся работы за рубежом, фирмы "Ингер-солл-Ренд" (США) и “Атлас - Копко" (Швеция) выпускают пневмоударники нескольких размеров, предназначенных для бурения взрывных сквашн диаметром 5-4 мм; 7-0 мм; 2-5 мм и 0-4 мм. Мнгерсолл-Ренди создан и погружной пневмоударник жаметром 0 мм /,/. Пневмоудер ники указанных выше фирм, а также фирм "Быэсаи-рус Эрн” (США) и "Холмен" (Англия) работают при давлении сжатого воздуха 1,-2, МПа. Это обеспечивает повышение производительности труда в 3-4,5 раза в сравнении с давлением 0,5-0,7 МПа. Срок службы долот при этом не уменьшается, так как вода на промывку подается также при повышенном давлении /,/. Увеличение диаметра скважин и применение пневмоударников, с повышенной энергией удара, с увеличением объемной скорости бурения влечет за собой рост запыленности воздуха. Если учесть еще тот факт, что в настоящее время осуществляется переход на разработку руд с высоким содержанием свободной двуокиси кремния //, то нормализация условий труда бурильщиков, управляющих станками пневмоударного бурения, приобретает большую актуальность. Исследования, проведенные рядом авторов, а также нами в ходе продолштельных наблюдений» показали, что основными причинами высоких концентраций пы ш при бурении скважин станками пневмоудар но го бурения являются пониженные расходы вода на промывку, сухое забури-вание или забуривание с пониженным расходом воды ввиду сложности контроля за ходом этого процесса, выделение пыли за счет диспергирования шлама продувными отверстиями редуктора с пневмозахватом, отсутствие надлежащего контроля и ухода за исправностью бурового оборудования и инструмента. Кроме вышеуказанных факторов, на изменение концентраций пыли существенное влияние оказывает диаметр скважины, ее глубина и угол наклона, скорость бурения, целость пород и другае факторы. С целью уточнения данных о пылевых решмах и влияни на них различных факторов, нами проведены наблюдения в производственных условиях на ряде криворожжих шахт. Методикой предусматривался отбор пылевых проб, охватывающий процесс забуривания и бурения на глубину не менее метров. При этом расход воды изменялся от 5 до л/мин. Отбор гроб производи лея гри бурении восходящих скважин в пределах от 0 до °, а также нисходящих от 0 до °. Данные наблюдений представлены в таблице 1. Из таблицы видно, что при углах наклона сквашн ° и боже концентрации пыли в процессе забуривания в - раз превышают допустимый уровень 2 мг/м3. Таблица 1. ГмЖнЙна ! I Глубин а! ПРен, |сквашн! Ч/мин I град! I мин. Г7 6,8-8. Е 8 1,2-1,6 1,0 II 0. Е - 2.