г0 — средний радиус пылевых частиц, мкм; 5 — свободная (не занятая оборудованием) площадь сечения выра­

ботки, м2 Из всех прошедших апробацию способов пылеподавления на комбай­

нах в настоящее время применяется самый простой и менее затратный спо­ соб отсоса пыли из зоны работы органов разрушения комбайна, т. е. из-за щитового пространства.

10.4. Пылеподавление на буровых каретках

При работе буровых кареток очагом пылеобразования является устье шнура, из которого в процессе бурения выдается буровая мелочь. Практика и исследования показали, что в этих случаях, в зависимости от режимов бурения угла наклона шпуров и скважин, конструкции буровых машин и применяемых способов удаления буровой мелочи, запыленность на рабочем месте буриль­ щика превышает санитарные нормы в десять и более раз. Наибольшая запы­ ленность (до 1500 мг/м3) наблюдается при бурении с продувкой шпуров и скважин сжатым воздухом, а наименьшая — при бурении направленных вниз шпуров с использованием шнекового способа удаления буровой мелочи.

До середины 60-х гг. XX века все буровые машины, применяемые для бурения шпуров и скважин в калийных рудниках СССР, не оборудовались средствами для пылеподавления.

Первые попытки применения средств пылеподавления были сделаны в 1965—67 гг. на буровых каретках типа КБС-3 и БК.-2, применявшихся на Верхнекамских рудниках. В качестве средств пылеподавления были приме­ нены пылеулавливающие колпаки, изготовленные по чертежам ВостНИИ и предназначенные для сбора буровой мелочи у устья шпура и отвода ее по резинотканевому шлангу на почву выработки. Проведенные испытания по­ казали их весьма малую эффективность.

Исследования, проведенные в последующие годы специалистами Т б и ­ лисского научно-исследовательского института охраны труда ( В Н И И О Т ) , Пермского политехнического института, Уральского филиала В Н И И Г а (ОАО «Галургия»), института «Пермгипрогормаш» и др., позволили вы­ явить наиболее эффективные способы пылеподавления при бурении ка­ лийных солей и создать промышленные пылеподавляющие установки.

В качестве наиболее эффективных способов были рекомендованы сле­ дующие:

—бурение с сухим пылеулавливанием;

—бурение с продувкой водовоздушной смесью.

Обеспыливающая установка ОК-ЭБГ

Обеспыливающий комплект ОК -ЭБГ (рис. 10.4) был разработан воВНИИСГг в 1971 г. для оснащения колонковых сверл типа ЭБГ и Э Б Г П , применяемых для бурения шпуров глубиной до 35 м с продувкой в условиях рудников Стебниковского калийного месторождения.

Рис. 10 .4 . Обеспыливающая установка OK-ЭБГ. / — кран воздушный; 2 — канал буровой

штанги; 3 — шпур; 4 — пневмоцилиндр; 5 — бункер; 6 — циклон; 7 — мультициклон

8 — заслонка; 9 — эжектор; 10 — пылеприемник; II — отсасывающий шланг; 12 — ко­

лено; 13 — шланг; 14 — тканевый фильтр

Работа установки осуществляется следующим образом. Перед началом бурения открывается кран /, после чего сжатый воздух поступает: а) в канал буровой штанги 2 и, выходя далее через отверстие в резце, выдувает буровую мелочь из шпура 3; б) в пневмоцилиндр 4, закрывающий заслонкой 8 бункер 5, с расположенными в нем циклоном 6 и мультициклонами 8; в) в эжектор 9, подающий запыленный воздух в систему пылеуловителя.

Пылевоздушная смесь, выходящая из шпура, проходит через пылеприем­ ник 10 и отсасывающий шланг 11 и поступает в циклон 6, в котором произво­ дится очистка запыленного воздуха от крупных и средних частиц пыли. Улов­ ленная циклоном пыль собирается в бункере 5. Воздух из циклона поступает в мультициклоны 7, осаждающие в бункер более мелкие частицы пыли. Воз­ дух с мелкодисперсной пылью из мультициклонов через колено 12 и шланг 13 поступает в камеру тканевого фильтра 14, в котором скорость воздуха снижа­ ется до 0,016 м/с, в результате чего часть пылинок осаждается на дно камеры. Окончательная очистка воздуха осуществляется фильтрующей тканью. Очи­ щенный воздух по каналу попадает в конфузор эжектора 9 и выбрасывается через шумозаглушаюшую камеру эжектора в атмосферу.

Разгрузка бункеров происходит при наращивании штанг после закры ­ тия крана /. В это время подача сжатого воздуха в пневмоцилиндр 4 пре­ кращается, давление в нем падает, и поршень пневмоцилиндра поддействием пружины поднимается и открывает заслонку 8, обеспечивая выпуск пыли на почву выработки. Установки ОК -ЭБГ обеспечивали снижение за ­ пыленности воздуха на рабочем месте бурильщика до 7...9 мг/м3, т. е. ниже допустимой санитарной нормы.

Промышленное использование установок О К -Э БК в условиях калий­ ных рудников Стебниковского месторождения показало их высокую эф­ фективность. Запыленность воздуха на рабочем месте бурильщика состав­ ляет 7...9 мг/м3, т. е. ниже допустимой санитарной нормы.

Обеспыливающая установка для кареток с витыми штангами

Внедрение буровых кареток типа БК-2, БК-2м и КБП, в качестве буро­ вого инструмента для которых применяются витые буровые штанги, потре­ бовало решения вопросов пылеподавления на этих машинах. С этой целью в институте Пермгипрогормаш в свое время были проведены поисковые работы по созданию и исследованию различных конструкций пылеотсасы­ вающих установок.

Для промышленного производства рекомендована установка, схема которой показана на рис. 10.5.

Рис. 10.5. Обеспыливающая установка для буровых кареток с витыми штангами: / — компрессорная станция; 2 — кран; 3 — цилиндр; 4 — смеситель; 5 — ба-

чокдля воды; 6 — пылеприемник; 7 — бурильная машина; 8 — пылеуловитель;

9 — эжектор; 10 — гаситель скорости; 11 — манометр

Сжатый воздух от компрессорной станции / через кран 2 поступает в цилиндр 3, смеситель 4 и в бачок с водой 5. В смесителе 4 происходит смешение сжатого воздуха с водой, в результате чего получается воздуш­ но-водяная смесь, поступающая далее к эжектору 9. Буровая мелочь, вы­ даваемая из устья шпура витым ставом, улавливается пылеприемником 6, закрепляемом на раме бурильной машины 7, и по отводящему трубопрово­

ду отсасывается в пылеуловитель 8, в котором оседают крупные частицы буровой мелочи. Мелкие частицы пыли засасываются из пылеуловителя 8 эжектором 9, смачиваются при смешении с воздушно-водяной смесью и, потеряв скорость в гасителе скорости 10, падают на почву выработки. Для контроля за давлением сжатого воздуха установлен манометр / /. Уда­ ление крупных частиц буровой мелочи из пылеуловителя 8 происходит ка­ ждый раз при закрытии крана 2, когда давление в рабочей полости цилинд­ ра 3 падает и заслонка пылеуловителя открывается.

Таким образом, схема обеспечивает сухой пылеотсос буровой мелочи с улавливанием и бункеризацией крупных частиц, и отводом в атмосферу мелких частиц, увлажненных воздушно-водяной смесью.

Экспериментальные исследования установки показали, что она обес­ печивает запыленность ниже уровня санитарных норм.

Пылеподавление воздушно-водяной смесью

Сущность способа заключается в том, что по каналу в буровой штанге к буровому резцу подается воздушно-водяная смесь, которая воздействует на пыль в месте ее образования, а затем выносит ее из шпура. Воздуш­ но-водяная смесь «склеивает» между собой тонкие частицы и утяжеляет