УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ШПУРОВ
FACILITY FOR BLAST HOLES CLEANING

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ручном и механизированном (пневматическом) способах заряжании шпуров патронированными и россыпными взрывчатыми веществами при разработке многолетнемерзлых пород.
Буровая мелочь с пылью остаются в шпуре после окончания его бурения. Это происходит вследствие отсутствия способов и средств, обеспечивающих полную очистку шпуров в процессе их бурения. При ручном заряжании патронированными взрывчатыми веществами создаются условия для заклинивания патронов из-за сужения проходного отверстия в шпуре. Извлечение патрона из шпура становится невозможным. Опасность взрывных работ повышается. При пневматическом заряжании россыпными взрывчатыми веществами оставшаяся в шпуре буровая мелочь с пылью выдуваются из него в окружающую воздушную среду, создавая условия для вдыхания пыли и буровой мелочи заряжающим.
Правила безопасности при взрывных работах предусматривают предварительную очистку шпуров от буровой мелочи перед заряжанием (Единые правила безопасности при взрывных работах, ПБ 13-407-01, раздел IV.п.16).
Правила безопасности при подземной разработке месторождений полезных ископаемых предусматривают, что уровень запыленности воздуха на рабочих местах не должен превышать 30% от установленных допустимых концентраций (Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом, ПБ 03-553-03, раздел X, п.451).
Правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом предусматривают мероприятия по борьбе с пылью (Единые правила безопасности при разработке полезных ископаемых открытым способом. Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России, от 09 сентября 2002 г., №57, раздел XII, п.514).
Одним из важнейших показателей эффективности использования устройства для очистки шпуров является продолжительность их очистки. Это оказывает существенное влияние на общее время производства взрывных работ.
Таким образом, проблема очистки шпуров заключается в следующем:
- значительное уменьшение количества буровой мелочи с пылью, остающейся в шпуре после его очистки перед заряжанием;
- исключение выдувания буровой мелочи с пылью из шпура в окружающую воздушную среду при его очистке;
- уменьшение продолжительности очистки шпуров.
Известно устройство для очистки шпуров от буровой мелочи и пыли при бурении шпуров (Оборудование, применяемое при комплексном оздоровлении труда на горно-обогатительных предприятиях цветной металлургии. Каталог. Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований цветной металлургии. Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт профилактики пневмокониозов и техники безопасности. - М., 1969 г., стр.304-319, рис.1), включающее буровой перфоратор с центральной трубкой, бур с внутренним отверстием для подачи сжатого воздуха, буровую коронку, герметизатор устья шпура, включающий цилиндрический корпус с пылеотводом, шланг для подачи сжатого воздуха, шланг для транспортирования отсасываемой из шпура буровой мелочи с пылью и пылеприемник с эжектором.
Общими признаками известного устройства с заявляемым изобретением являются:
- наличие трубки для подача сжатого воздуха в шпур для его очистки;
- наличие цилиндрического корпуса в устье шпура;
- наличие пылеотвода;
- наличие шлангов для подачи сжатого воздуха и транспортирования пыли и буровой мелочи;
- наличие пылеприемника с эжектором для складирования буровой мелочи с пылью.
Недостатком устройства является неполная очистка шпура от буровой мелочи с пылью после окончании бурения, выдувание буровой мелочи с пылью из шпура через щели между цилиндрическим корпусом и стенками шпура, сложность поддержания в устойчивом положении цилиндрического корпуса в устье шпура, что увеличивает продолжительность очистки шпура.
Известно устройство для очистки шпуров от буровой мелочи с пылью при бурении шпуров (Оборудование, применяемое при комплексном обеспыливании рудников и щахт. Альбом. ВостНИИ, Гипроуглемаш, Гипроникель, ДонГипроуглемаш, Ждановский машиностроительный завод, Криворожский филиал ИГД им. М.М.Федорова, ИГД АН Казахской ССР, МакНИИ, НИГРИ, ПермНИУИ, ХИГМАВТ, УНИПРОМЕДЬ, ЦНИГРИ, Центральная комиссия по борьбе с силикозом. - М., Недра, 1964 г., стр.102-103, рис.1), включающее буровой перфоратор с центральной трубкой, бур с внутренним отверстием для транспортировки буровой мелочи с пылью, буровую коронку, шланг для подачи сжатого воздуха, шланг для транспортирования отсасываемой из шпура через канал бура и центральную трубку перфоратора буровой мелочи с пылью и пылеприемник с эжектором.
Общими признаками известного устройства с заявленным изобретением являются:
- наличие шлангов для подачи сжатого воздуха и транспортирования буровой мелочи с пылью;
- наличие пылеприемника с эжектором для складирования пыли и буровой мелочи.
Недостатком известного устройства является неполная очистка шпура от буровой мелочи с пылью.
Известно устройство для улавливания просыпи и пыли при пневмозаряжании шпуров (Ж-л «Безопасность труда в промышленности», 1977, №4, с.35-36), включающее зарядную трубку, приемную чашу с прорезями и усиками пружины для крепления ее к устью шпура, вращающуюся чашу с отводным каналом, направленным в сторону увлажненной почвы.
Общими признаками известного устройства с заявляемым изобретением являются:
- наличие шлангов для подачи сжатого воздуха;
- наличие трубки для подачи сжатого воздуха в шпур;
- наличие пылеотвода.
Недостатками известного устройства являются:
- выдувание буровой мелочи с пылью через щели между приемной чашей и неровностями поверхности устья шпура, а также через пылеотвод;
- значительное увеличение объема выдуваемой буровой мелочи с пылью через щели между приемной чашей и неровностями поверхности устья шпура при расположении шпура под углом к поверхности взрываемого забоя;
- увеличение продолжительности очистки шпуров в результате создания увлажненной почвы в условиях многолетнемерзлых пород.
Известно устройство для улавливания просыпи и пыли при заряжании шпуров (SU №1202317, Е21С 37/00, Е21С 7/00, опубл. 20.09.1999), включающее последовательно размещенные на зарядной трубе и связанные между собой герметизатор устья шпура в виде диска с цилиндрическим патрубком и наружным эластичным уплотнителем, пылеприемник в виде емкости с боковыми стенками из фильтрующей ткани и торцовой стенки, в котором герметизатор устья шпура снабжен распорной пробкой, установленной на зарядной трубе с возможностью продольного перемещения, и толкателями распорной пробки, выполненными в виде вилки, жестко связанной с торцовой стенкой пылеприемника, и упорного бурта, установленного на зарядной трубе с противоположной стороны распорной пробки, при этом цилиндрический патрубок выполнен с коническим расширением со стороны пылеприемника и продольными разрезами на цилиндрической части, а торцовая стенка жестко связана с зарядной трубой.
Общими признаками известного устройства с заявляемым изобретением являются:
-наличие шланга для подачи сжатого воздуха;
- наличие трубки для подачи сжатого воздуха в шпур;
- наличие цилиндрического корпуса герметизатора устья шпура;
- наличие полого эластичного элемента на цилиндрическом корпусе;
- наличие пылеприемника.
Недостатками известного устройства являются:
- выдувание буровой мелочи с пылью через щели между наружным эластичным уплотнителем и неровностями поверхности устья шпура в результате создания неравномерного давления на герметизатор устья шпура;
- выдувание буровой мелочи с пылью через проем между пылеприемником и герметизатором устья шпура;
- значительное увеличение объема выдуваемой буровой мелочи с пылью через щели между наружным эластичным уплотнителем и неровностями поверхности устья шпура при расположении шпура под углом к поверхности взрываемого забоя;
- незначительная емкость пылеприемника требует дополнительного времени на освобождение его от буровой мелочи с пылью, что увеличивает продолжительность очистки шпуров.
Известно устройство для очистки скважины от песчаной пробки (RU №2298643, Е21В 37/00, Е21В 21/00, опубл. 2007.05.10), включающее колонну труб, патрубок, заглушенный снизу и концентрично установленный в полом корпусе, который оснащен цилиндрической насадкой, установленной на нижнем конце полого корпуса, отводами, соединяющими внутреннее пространство патрубка с зоной образования песчаной пробки, самоуплотняющуюся манжету с зажимной гайкой, ограничитель, жестко соединенный с полым корпусом, и установленную втулку, выполненную с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно полого корпуса, патрубок выше отводов снабжен обратным клапаном, в полом корпусе выше самоуплотняющейся манжеты с зажимной гайкой и в установленной втулке в средней части выполнены соответственно радиальные отверстия и сквозные отверстия, причем установленная втулка, соединенная сверху с колонной труб и снабженная ниже сквозных отверстий пальцами, герметично выше зажимной гайки охватывает верхнюю часть полого корпуса, а на наружной поверхности полого корпуса между самоуплотняющейся манжетой и радиальными отверстиями выполнены вертикальные пазы, взаимодействующие с пальцами установочной втулки так, что при расположении пальца в верхней части вертикального паза радиальные отверстия полого корпуса герметично перекрыты установочной втулкой - транспортное положение, а при расположении пальца в нижней части вертикального паза радиальные отверстия полого корпуса и сквозные отверстия установочной втулки совмещены между собой - рабочее положение.
Общими признаками известного устройства с заявляемым изобретением являются:
- наличие самоуплотняющейся манжеты, прижимающейся к стенкам скважины.
Недостатками известного устройства являются:
- выдувание буровой мелочи с пылью из шпура в результате недостаточного прижатия самоуплотняющейся манжеты к стенкам шпура. Это происходит в результате образования замерзающей влаги при охлаждении сжатого воздуха и примерзания манжеты к внешней поверхности цилиндрического корпуса;
- неполная очистка шпура в результате скопления буровой мелочи с пылью между поверхностью цилиндрического корпуса со стороны открытого его торца и стенкой шпура.
Известно устройство для очистки скважины от песчаной пробки (RU 2298085 C1, E21B 37/00, Е21В 21/00, опубл. 2007.04.27), включающее колонну труб, патрубок, заглушенный снизу и концентрично установленный в полом корпусе, который оснащен цилиндрической насадкой, установленный на нижнем конце полого корпуса, отводы, соединяющие внутренние пространство патрубка с зоной образования песчаной пробки, самоуплотняющуюся манжету с зажимной гайкой, ограничитель и установленную втулку с центральным клапаном. Втулка выполнена с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно корпуса. Патрубок снабжен выше отводов обратным клапаном. Выше установочной втулки снаружи выполнены ребра, а ниже установочной втулки, но выше отводов - заглушка, выполненная с возможно герметического взаимодействия с центральным каналом установочной втулки. Установочная втулка оснащена самоуплотняющейся манжетой и боковыми каналами, расположенными выше нижней заделки самоуплотняющейся манжеты, выполненной в виде надувного рукава. Верхний конец рукава жестко и герметично зафиксирован зажимной гайкой. Ограничитель жестко присоединен снизу к установочной втулке и охватывает снаружи, с возможностью герметичного осевого перемещения, корпус. Верхний конец патрубка взаимодействует с возможностью ограниченного герметичного осевого перемещения с технологической втулкой, жестко соединенной с колонной труб и оснащенной радиальными каналами, которые выполнены с возможностью сообщения с внутренним пространством колонны труб или герметичного перекрытия патрубком.
Общими признаками известного устройства с заявленным изобретением являются:
- наличие самоуплотняющейся манжеты, выполненной в виде надувного рукава, прижимающейся к стенкам скважины.
Недостатками известного устройства являются:
- выдувание бурой мелочи с пылью из шпура в результате недостаточного прижатия надувного рукава к стенкам шпура. Это происходит в результате образования замерзающей влаги из охлаждающегося сжатого воздуха и примерзания надувного рукава к внешней поверхности цилиндрического корпуса;
- неполная очистка шпура в результате скопления буровой мелочи с пылью между внешней поверхностью цилиндрического корпуса и поверхностью шпура.
Известно устройство для герметизации устья скважин (RU №466324 A1, 6 E21B 21/015, опубл. 1975.04.05), включающее корпус с уплотнителем буровой штанги, пневматическую муфту в виде эластичного цилиндра для уплотнения устья скважины, при этом корпус снабжен двумя втулками с цилиндрическими проточками, образующими с корпусом кольцевые полости, в которых свободно установлен эластичный цилиндр, причем кольцевые полости сообщены с затрубным пространством при помощи разгрузочных отверстий.
Общими признаками известного устройства с заявляемым изобретением являются:
- наличие шлангов для подачи сжатого воздуха;
- наличие трубки для подачи сжатого воздуха в шпур;
- наличие цилиндрического корпуса в виде стакана с дном и открытым торцом;
- наличие полого эластичного элемента, закрепленного на цилиндрическом корпусе для уплотнения устья шпура;
- наличие пылеотвода.
Недостатками известного устройства являются:
- неполная очистка шпура от буровой мелочи с пылью в результате скопления ее между наружной поверхностью цилиндрического корпуса со стороны открытого торца и поверхностью шпура;
- выдувание буровой мелочи с пылью через щели уплотнителя трубки для подачи сжатого воздуха;
- замерзание незначительного по размерам канала для подачи сжатого воздуха в полость эластичного элемента при выделении замерзающей влаги из охлажденного сжатого воздуха;
- увеличение продолжительности очистки шпура в результате использования штуцера для подачи сжатого воздуха в полость эластичного цилиндра.
За прототип принят герметизатор, разработанный Магаданским институтом «ВНИИ-1», как наиболее близкий по технической сущности и по одной из двух выполняемых им функций (Оборудование, применяемое при комплексном оздоровлении условий труда на горно-обогатительных предприятиях цветной металлургии: каталог / Мин-во цветной металлургии СССР, Центральный научно-исследовательский институт информации технико-экономических исследований цветной металлургии, Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт профилактики пневмокониозов и техники безопасности. - М., 1969, с.69, с.70, рис.2).
Общими признаками известного устройства с заявляемым являются: цилиндрический корпус, выполненный в виде стакана с дном и открытым торцом, полый эластичный элемент, закрепленный на цилиндрическом корпусе, в котором выполнено отверстие и патрубок для подачи сжатого воздуха в полость эластичного элемента, трубка для подачи сжатого воздуха, установленная в дне цилиндрического корпуса и пропущенная через цилиндрический корпус за открытый его торец, пылеотвод, расположенный у дна цилиндрического корпуса.
Недостатками известного устройства являются:
- неполная очистка шпура от буровой мелочи с пылью в результате ее скопления между наружной поверхностью цилиндрического корпуса и поверхностью шпура;
- выдувание буровой мелочи с пылью через уплотнитель трубки для подачи сжатого воздуха;
- увеличение продолжительности очистки шпура за счет времени, необходимого для подачи сжатого воздуха в полый эластичный цилиндр через дополнительный штуцер.
Причины недостатков состоят в том, что:
- отсутствуют конструктивные элементы, направляющие поток загрязненного воздуха с пылью и буровой мелочью в пространство между трубкой для подачи сжатого воздуха и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса;
- отсутствуют конструктивные элементы, которые бы обеспечивали подачу сжатого воздуха в полость эластичного элемента без дополнительного штуцера;
- отсутствуют конструктивные элементы, препятствующие выдуванию буровой мелочи с пылью через связь дна цилиндрического корпуса с трубкой для подачи сжатого воздуха.
Заявляемое изобретение направлено на решение задач:
- значительно уменьшить количество оставляемой буровой мелочи с пылью в шпуре при его очистке;
- устранить выдувание буровой мелочи с пылью в месте связи трубки для подачи сжатого воздуха с дном цилиндрического корпуса;
- сократить продолжительность очистки шпуров за счет замены штуцера для подачи сжатого воздуха в полость эластичного цилиндра специальными конструктивными элементами.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в том, что:
- значительно сокращается количество буровой мелочи с пылью в шпуре после его очистки. Это достигается тем, что конец полого эластичного элемента у открытого торца цилиндрического корпуса загнут внутрь и закреплен на наружной поверхности цилиндрического корпуса с напуском с обеспечением раздувания полого эластичного элемента за пределы открытого торца цилиндрического корпуса;
- исключается вынос загрязненного воздуха в окружающую воздушную среду в результате опережения раздутия полого эластичного элемента с герметизацией устья шпура относительно начала выдувания пыли и буровой мелочи из шпура, которое происходит автоматически;
- устраняется выдувание буровой мелочи с пылью в месте связи трубки с дном цилиндрического корпуса, что обеспечивается тем, что трубка для подачи сжатого воздуха жестко закреплена в дне стакана;
- сокращается продолжительность очистки шпуров. Это достигается тем, что штуцер для подачи сжатого воздуха в полость эластичного элемента заменяется специальными конструктивными элементами, характеризующимися тем, что в трубке для подачи сжатого воздуха на участке, охватываемом полым эластичным элементом, выполнены, по меньшей мере, два отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного цилиндра и, по меньшей мере, два отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, а в цилиндрическом корпусе на участке, охватываемом полым эластичным элементом, дополнительно выполнено, по меньшей мере, одно отверстие для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента и, по меньшей мере, два отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, при этом в трубке для подачи сжатого воздуха между отверстиями для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента и отверстиями для выхода сжатого воздуха из полости эластично элемента установлена поперечная перегородка, причем по радиусу трубки для подачи сжатого воздуха установлены патрубки, соединяющие отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента, выполненные в цилиндрическом корпусе, и отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента, выполненные в трубке для подачи сжатого воздуха, и соответственно - отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, выполненные в цилиндрическом корпусе, и отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, выполненные в трубке для подачи сжатого воздуха.
Технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что в устройстве для очистки шпуров, содержащем цилиндрический корпус, выполненный в виде стакана с дном и открытым торцом, полый эластичный элемент, закрепленный на цилиндрическом корпусе, в котором выполнено отверстие и патрубок для подачи сжатого воздуха в полость эластичного элемента, трубку для подачи сжатого воздуха, установленную в дне стакана и пропущенную через цилиндрический корпус за открытый торец стакана, пылеотвод у дна стакана, согласно изобретению в трубке для подачи сжатого воздуха на участке, охватываемом полым эластичным элементом, выполнены, по меньшей мере, два отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента и, по меньшей мере, два отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, а в цилиндрическом корпусе на участке, охватываемом полым эластичным элементом, дополнительно выполнено, по меньшей мере, одно отверстие для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента и, по меньшей мере, два отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, при этом в трубке для подачи сжатого воздуха между отверстиями для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента и отверстиями для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента установлена поперечная перегородка, причем по радиусу трубки для подачи сжатого воздуха установлены патрубки, соединяющие отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента, выполненные в цилиндрическом корпусе, и отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента, выполненные в трубке для подачи сжатого воздуха, и соответственно - отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, выполненные в цилиндрическом корпусе, и отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, выполненные в трубке для подачи сжатого воздуха, конец полого эластичного элемента у открытого торца цилиндрического корпуса загнут внутрь и закреплен на наружной поверхности цилиндрического корпуса с напуском с обеспечением раздувания полого эластичного элемента за пределы открытого торца цилиндрического корпуса, а трубка для подачи сжатого воздуха жестко закреплена в дне стакана.
Выполнение в трубке для подачи сжатого воздуха на участке, охватываемом полым эластичным элементом, по меньшей мере, двух отверстий для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента и, по меньшей мере, двух отверстий для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента позволяет выпустить струю сжатого воздуха из трубки для подачи сжатого воздуха в направлении к полости эластичного элемента с обеспечением равномерного раздувания и впустить эту струю из полости эластичного элемента в трубку для подачи сжатого воздуха. Технический результат - автоматическое поступление сжатого воздуха из части трубки для подачи сжатого воздуха, расположенной до поперечной перегородки, в часть трубки, расположенной за поперечной перегородкой без дополнительного штуцера до начала выдувания буровой мелочи с пылью из шпура. При этом наличие именно не менее двух отверстий для подачи сжатого воздуха в полость эластичного элемента и не менее двух отверстий для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента позволяет мгновенно отрывать примерзший эластичный элемент к наружной поверхности цилиндрического корпуса и создавать своевременное опережение во времени по отношению к началу выдувания буровой мелочи с пылью из шпура. Это сокращает продолжительность очистки шпуров и повышает надежность работы устройства.
Выполнение в цилиндрическом корпусе на участке, охватываемом полым эластичным элементом, дополнительно, по меньшей мере, одного отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента и, по меньшей мере, двух отверстий для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента позволяет впустить струю сжатого воздуха в эластичный элемент с обеспечением равномерного его раздувания, раздуть этот элемент до прижатия к стенкам шпура с обеспечением раздувания полого эластичного элемента за пределы открытого торца цилиндрического корпуса и выпустить эту струю воздуха в полном объеме из полости эластичного элемента в часть трубки для подачи сжатого воздуха, расположенной за поперечной перегородкой. Технический результат - автоматическая подача сжатого воздуха в полость эластичного элемента из одной части трубки для подачи сжатого воздуха, выпуск этой струи сжатого воздуха в полном объеме из полости эластичного элемента в другую часть трубки для подачи сжатого воздуха без использования дополнительного штуцера до начала выдувания буровой мелочи с пылью из шпура. При этом устраняется задержка при прохождении сжатого воздуха через полость эластичного элемента в случае примерзания его к наружной поверхности цилиндрического корпуса. Это сокращает продолжительность очистки шпуров и повышает надежность работы устройства.
Установка в трубке для подачи сжатого воздуха между отверстиями для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента и отверстиями для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента поперечной перегородки позволяет изменить направление струи сжатого воздуха, направив ее из части трубки для подачи сжатого воздуха, расположенной до поперечной перегородки, в полый эластичный элемент, а из полого эластичного элемента в другую часть трубки для подачи сжатого воздуха, расположенной за поперечной перегородкой, и обеспечивает очистку шпура струей сжатого воздуха, поступившей из части трубки для подачи сжатого воздуха, расположенной до поперечной перегородки. Технический результат - автоматическое изменение направления струи сжатого воздуха без использования дополнительного штуцера до начала выдувания буровой мелочи с пылью из шпура. Это сокращает продолжительность очистки шпуров.
Соединение патрубками по радиусу трубки для подачи сжатого воздуха отверстий для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента, выполненных в цилиндрическом корпусе, и отверстий для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента, выполненных в трубке для подачи сжатого воздуха, а также соответственно соединение патрубками по радиусу трубки для подачи сжатого воздуха отверстий для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, выполненных в цилиндрическом корпусе, и отверстий для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента, выполненных в трубке для подачи сжатого воздуха, позволяет направить струю сжатого воздуха из части трубки, расположенной до перегородки, в часть трубки, расположенной за перегородкой, пропустив эту струю через полый эластичный элемент. Технический результат - автоматическая подача сжатого воздуха в полый эластичный элемент из части трубки для подачи сжатого воздуха, расположенной до поперечной перегородки, то есть выпуск этого воздуха из полого эластичного элемента и подача его в часть трубки для подачи сжатого воздуха, расположенной за поперечной перегородкой, без использования дополнительного штуцера. Кроме того, раздутие полого эластичного элемента происходит с опережением по времени относительно начала выдувания пыли и буровой мелочи из шпура. Это не только сокращает продолжительность очистки шпуров, но и автоматически исключает вынос загрязненного воздуха в окружающую воздушную среду.
Установка патрубков для подачи сжатого воздуха по радиусу трубки для подачи сжатого воздуха обеспечивает минимальную их длину и сопротивление патрубков движению воздуха. Это увеличивает площадь для прохождения загрязненного сжатого воздуха буровой мелочью с пылью в межтрубном пространстве, уменьшает сопротивление движению воздуха и увеличивает скорость движения воздуха. Технический результат - уменьшается количество оставляемой буровой мелочи с пылью в шпуре при его очистке.
Закрепление конца полого эластичного элемента у открытого торца цилиндрического корпуса на наружной поверхности цилиндрического корпуса загнутым внутрь позволяет исключить скопление буровой мелочи с пылью в затрубном пространстве между наружной поверхностью цилиндрического корпуса и стенкой шпура, так как это пространство ликвидируется. Кроме того, поток прилегающего к стенкам шпура загрязненного сжатого воздуха, содержащий буровую мелочь с пылью, отражается от раздутой поверхности торца полого эластичного элемента выступающей за пределы открытого торца цилиндрического корпуса, направляется в межтрубное пространство между наружной поверхностью трубки для подачи сжатого воздуха и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса. Технический результат - значительное уменьшение количества остающейся буровой мелочи с пылью в шпуре после его очистки, так как затрубное пространство между наружной поверхностью цилиндрического корпуса и стенкой шпура отсутствует.
Жесткое закрепление трубки для подачи сжатого воздуху в дне стакана позволяет исключить выдувание буровой мелочи с пылью в месте связи трубки для подачи сжатого воздуха с дном стакана.
Устройство для очистки шпуров входит в состав системы пылеулавливания при бурении шпуров. Система включает: перфоратор с буром и буровой коронкой, шланг для подачи сжатого воздуха, шланг для транспортирования буровой мелочи с пылью и пылеприемник с эжектором. Буровая мелочь с пылью удаляются путем отсоса ее из шпура в процессе его бурения и транспортируется по каналу бура, центральной трубке перфоратора, шлангу и складируется в пылеприемнике с эжектором. Буровая мелочь с пылью отсасывается из шпура за счет разряжения, создаваемого эжектором
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез устройства для очистки шпуров в нерабочем состоянии, на фиг.2. - продольный разрез устройства при очистке шпуров. В состав устройства входит пусковой кран сжатого воздуха, который на чертежах не показан. Направление движения струи чистого сжатого воздуха на фиг.2 показано сплошными стрелками, загрязненного сжатого воздуха (с буровой мелочью и пылью) - пунктирными стрелками.
Устройство для очистки шпуров содержит цилиндрический корпус 1, выполненный в виде стакана с дном и открытым торцом, полый эластичный элемент 2, закрепленный на цилиндрическом корпусе 1, трубку для подачи сжатого воздуха 3, установленную в дне цилиндрического корпуса 1 и пропущенную через него за открытый его торец. В цилиндрическом корпусе 1 выполнено отверстие с патрубком для подачи сжатого воздуха 4 в полость эластичного элемента 2. У дна стакана - цилиндрического корпуса 1 установлен пылеотвод 5. В трубке для подачи сжатого воздуха 3, на участке, охватываемом полым эластичным элементом 2, выполнены, по меньшей мере, два отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента 2 и, по меньшей мере, два отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента. В цилиндрическом корпусе 1 на участке, охватываемом полым эластичным элементом 2, дополнительно выполнено, по меньшей мере, одно отверстие для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента 2 и, по меньшей мере, два отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента 2. При этом в трубке для подачи сжатого воздуха 3 между отверстиями для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента 2 и отверстиями для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента 2 установлена поперечная перегородка 6. Причем по радиусу трубки для подачи сжатого воздуха установлены патрубки 4, соединяющие отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента, выполненные в цилиндрическом корпусе, и отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента, выполненные в трубке для подачи сжатого воздуха, и соответственно патрубки 7, соединяющие отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента 2, выполненные в цилиндрическом корпусе 1, и отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента 2, выполненные в трубке для подачи сжатого воздуха 3, при этом конец полого эластичного элемента 2 у открытого торца цилиндрического корпуса 1 загнут внутрь и закреплен на наружной поверхности цилиндрического корпуса 1 с напуском с обеспечением раздувания полого эластичного элемента 2 за пределы открытого торца цилиндрического корпуса 1, а трубка для подачи сжатого воздуха 3 жестко закреплена в дне стакана.
Устройство работает следующим образом.
После окончания бурения шпуров к устройству подсоединяются шланги для подачи сжатого воздуха и транспортирования буровой мелочи с пылью. Устройство устанавливается в шпур таким образом, чтобы цилиндрический корпус 1 полностью входил в устье шпура. При включении пускового крана сжатый воздух поступает в трубку для подачи сжатого воздуха 3 до поперечной перегородки 6 и через патрубки 4, соединяющие отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента 2, выполненные в цилиндрическом корпусе 1, и отверстия для поступления сжатого воздуха в полость эластичного элемента 2, выполненные в трубке для подачи сжатого воздуха 3, подается в полость эластичного элемента 2, раздувая и прижимая его к стенкам шпура. При этом полый эластичный элемент 2 раздувается за пределы открытого торца цилиндрического корпуса 1. Одновременно с раздутием эластичного элемента 1 сжатый воздух поступает в патрубки 7, соединяющие отверстия для выхода сжатого воздуха из полости эластичного элемента 2, выполненные в цилиндрическом корпусе 1, и отверстия для выхода сжатого из полости эластичного элемента 2, выполненные в трубке для подачи сжатого воздуха 3. Сжатый воздух из патрубков 7 направляется в трубку для подачи сжатого воздуха 3, выходя из которой выдувает буровую мелочь с пылью из шпура путем изменения направления струи сжатого воздуха в сторону цилиндрического корпуса 1. Загрязненный сжатый воздух (с буровой мелочью и пылью) движется вдоль шпура и по межтрубному пространству между наружной поверхностью трубки для подачи сжатого воздуха 3 и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1, доходит до дна стакана цилиндрического корпуса 1, выдается через пылеотвод 5 в шланг для транспортирования буровой мелочи с пылью. Буровая мелочь с пылью осаждается в пылеприемнике. При этом буровая мелочь с пылью, перемещающаяся вблизи стенок шпура, отражается от раздутого с напуском эластичного элемента 2 за пределы открытого торца цилиндрического корпуса 1 и направляется струей сжатого воздуха в межтрубное пространство между наружной поверхностью трубки для подачи сжатого воздуха 3 и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1. Это значительно сокращает скопление буровой мелочи с пылью в затрубном пространстве между наружной поверхностью цилиндрического корпуса 1 и стенкой шпура. Выдувание буровой мелочи с пылью в месте связи дна стакана цилиндрического корпуса 1 с трубкой для подачи сжатого воздуха исключается полностью.