Файл: Чулаков П.Ч. Теория и практика обеспыливания атмосферы карьеров.pdf

очищаемом воздухе в зависимости от физико-механи­ ческих свойств буримых пород и руд изменяются в ши­ роких пределах.

§ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ

При шарошечном бурении скважин крупные фрак­ ции буровой мелочи, выдуваемой из скважин, осажда­ ются в пылепрпемном зонте в результате резкого снижения их кинетической энергии движения. Круп­ ность осаждаемой буровой мелочи зависит от разме­ ров пылеприемного зонта. Последний служит также

наибольшей массы продуктов разрушения в единицу

где dcp — средний диаметр оградительного конуса, м. При р ч =2600 кг/м3 ; И = 0,25 м; /г=1,5;

= 0,235 м, диаметре скважины £>Ск = 0,2 м п скорости бурения г>бур=0,3 м/мпн количество разрушаемой по­ роды в 1 мин

jtD2

G = w6 y p p, —^- = 0,3 • 2600 • 0,785 • 0,04 = 24,495 кг/мин.

при т = 1 5 мин

Таким образом, в процессе бурения удаление осев­ шей буровой мелочи из пылеприемного зонта при его

28

Среднем диаметре 1 —1,14 м производится за 15—

20мин.

Впылеуловителе конструкции б. МИРГЭМ (МГИ) вместо пылеприемного зонта предусмотрен центро­ бежный отсасыватель, предназначенный для направ­ ления пылевоздушного потока в пылеосадптельную ка • меру. Пылеуловитель 2ПУ конструкции Гипроуглеавтоматизации вместо пылеприемного зонта снабжен эжекционным отсасывателем буровой мелочи для на­ правления ее от устья свдважины в пылеосадптельную камеру. Однако и ЦОБМ, и эжекционный отсасыва­ тель не получили широкого применения.

Чтобы буровая мелочь не высыпалась обратно в скважину, под зонтом над устьем скважины устанав­ ливается оградительный конус. Зазор между конусом и зонтом должен обеспечить размещение осаждаемой буровой мелочи.

Оградительный конус изготовляется высотой 250— 300 мм и с диаметром на входе, равным диаметру скважины. Для устойчивости конус приваривается к металлическому кругу, толщина которого составляет 5 мм, а диаметр соответствует диаметру зонта.

Скорость витания шарообразных частиц пыли ѵ, при которой обеспечивается перемещение продуктов разрушения от забоя скважины по кольцевому зазору до пылеприемного зонта и в дальнейшем по пылепроводу до следующей стадии пылеулавливания, опреде­ ляется по формуле [15]

где g — ускорение силы тяжести, м/сек2 ; d4— диаметр частицы, м; рч —плотность частицы, кг/м3 ; р — плот­ ность воздуха, кг/м3 ; с — коэффициент сопротивления; dn — диаметр пылепровода, м.

Изменение величины с в зависимости от - ^ - да-

ется в работе В. А. Успенского. Однако рекомендуе­

мая формула п р и - ^ - < 0,17дает завышенное значение

с. Поэтому для вычисления коэффициентов сопротив-

29

ления шарообразных частиц при——< 0,3предлагается зависимость

Обычно частицы буровой пыли имеют округленную, продолговатую и пластинчатую форму. Скорость ви­ тания частиц неправильной формы значительно ниже скорости витания шарообразных частиц. Поэтому ско­ рость витания частиц буровой пыли в пылепроводе оп­ ределяется с учетом коэффициента формы

(0,45 -ь 0,64) V « 12-s- 17 м/сек.

Для обеспечения транспортирования буровой пыли по пылепроводу скорость движения потока должна

пылепроводе 18—20 м/сек обеспечивается транспор­ тирование буровой пыли размером 10 мм и меньше. Объемная скорость потока в пылепроводе равна сум­ марному объему воздуха, подаваемого компрессорами и дополнительно засасываемого вентилятором.

20 м3 /мин. Опытные работы, выполненные б. МИРГЭМ (МГИ), показывают [10], что для транспортирова­ ния продуктов разрушения от пылеприемного зонта по пылепроводу до следующей стадии очистки коли­ чество засасываемого воздуха должно превышать производительность компрессоров в 2,5—3 раза. Тог­ да пропускная способность пылеуловителей с учетом

30

подсоса должна составлять около 0,8—0,9 м3 /сек воз­ духа. Исходя из этого количества воздуха и необхо­ димой скорости движения потока выбирается сечение пылепровода.

Буровая мелочь размером более 1 мм улавливается в пылеосадительных камерах. Эффективность их при­ менения зависит от основных геометрических пара­ метров, скорости движения запыленного потока и фракционного состава улавливаемой пыли. Иногда для повышения эффективности работы в верхней ча­ сти камеры устанавливается перегородка. При этом воздушный поток в нижней части камеры будет иметь криволинейное движение с некоторым средним ра­ диусом R.

Для теоретического обоснования эффективности работы пылеосадительной камеры рассмотрим усло­ вия осаждения в ней частиц пыли. В камере на ча­ стицу пыли действуют сила тяжести, инерционная цен­ тробежная сила и сила сопротивления среды. Осажде­ ние частиц пыли может происходить, когда суммарная величина силы тяжести и инерционной силы больше силы сопротивления среды в радиальном (вертикаль­

кig

31