148321. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szénbányászati meddőhányóból minta vételére mélyfúrással

Megjelent: 1961. június 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.321. SZÁM 5. a. OSZTÁLY — SU—249. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés szénbányászati meddőhányóból minta vételére mélyfúrással Suha Ferenc főmérnök, Pécs A bejelentés napja: 1959. szeptember 9. Szénbányászati meddőhányóknál a szokásos mélyfúrási eljárásokkal és berendezésekkel azok laza szerkezete miatt megbízható átlagminta vétele nehézségekbe ütközik. Ezért a mintákat eddig kézi fúrású kanalas eljárással vételezték, amely azonban igen hosszadalmas és munkaigényes eljárás. A szokásos mélyfúró eljárásoknál alkalmazott vízöblítést használni meddőhányóknál nem lehet, mert azoknak laza szerkezete miatt az öblítővíz és a felfúrt anyag nem ellenőrizhető hányada a hányóban elvész és így megfelelő mintát nem eredményez. Ugyancsak nem vezet eredményre az olyan öblítő eljárás sem, melynél az öblítővíz fajsúlyának csökkentése céljából ahhoz sűrített levegőt is kevernek. Tisztán levegőöblítéses fúrásnál a nedves szelvényből a felfúrt anyagot a fúrófej fogai közül csak viszonylag nagy légnyomással lehet kiszabadítani és szállítani, ami a felfúrt anyag nem ellenőrizhető hányadát a laza szerkezetű hányóanyag közé juttatja és így a felszínre kerülő anyag sem adja hű képét a fúrt szelvénynek. Szénbányászati meddőhányók tényleges széntartalmát pontosan megadó megmintázásához azonban nagy érdek fűződik, mert a meddőhányó széntartalma igen változó, azonkívül az oxidáció, ill. a lassú kiégés folytán különböző szelvényekben igen nagymértékben változhat, ami az egész meddőhányónak a szénkinyerésére történő feldolgozását döntően befolyásolhatja. A találmány eljárás és berendezés, mellyel szénbányászati meddőhányókból mélyfúrással viszonylag egyszerű módon és gazdaságosan, tudunk megbízható, a fúrt szelvény összetételének tényleg megfelelő mintát vételezni. A találmány értelmében szénbányászati meddőhányók megmintázására oly mélyfúrási eljárást használunk, melynél a felfúrt anyag kiszállítására légnemű közeget használunk és a fúrásnak legalább a nedves, illetve talajvizes szelvényében a légnemű közegtől elkülönítetten a fúrófejhez öblítővizet vezetünk és a légnemű szállítóközeget a víz kiáramlásánál magasabb szinten a vizes zagyra szívóhatást kifejtő módon áramoltatjuk ki, mimellett a víz- és légnemű közeg viszonylagos mennyiségeit 1 :100 fölötti értéken tartjuk és a talajvizes szelvényben a víz mennyiségét célszerűen úgy választjuk meg, hogy az időegységben a légnemű közeggel kiszállított víz mennyisége gyakorlatilag egyenlő a fúrófejhez vezetett víz mennyiségével, majd a légnemű közeggel szállított felfúrt anyagot tartalmazó zagyot a légnemű közegtől és víztől a fúrt lyukon kívül célszerűen ciklon és ülepítőtartály segítségével elkülönítjük. Légnemű közegként célszerűen sűrített levegőt használunk, de használhatunk pl. égési erőgépek kipufogó gázait is. A légnemű közeg megadott térfogatai a normál térfogatra vagyis 1 atmoszféra nyomású 0 C° hőmérsékletű gázokra vonatkoznak. A laza szerkezetű talajok, különösen meddőhányók légszáraz szelvényében szállítóközegként légnemű közeget egyedül is használhatunk. A felfúrt száraz por alakú anyagot a fúrócsövöh át bevezetett légnemű közeggel egyedül is kiszállíthatjuk. A földnedves vagy talajvizes szintekben azonban a fentebb megadott kombinált szállítóközeget kell alkalmazni. Ha a fúrást különösen laza szerkezetű talajokban végezzük, célszerű ha a fúró rudazatot burkolócsővel vesszük körül, mely a fúrórudazattal együtt forog és a fúrt anyagot a burkolócső és a fúrórudazat közötti térben szállítjuk. A fúráshoz a fúrófej és a fúrórudazat méreteit akként választjuk meg, hogy a rudazat keresztszelvénye a fúrófej keresztszelvényének legalább 60%-a, előnyösen 70—80%-a. Ily módon a viszonylag kis keresztmetszetű gyűrűs hézagon át injektor hatással, finom vízpermetet tartalmazó légnemű közeggel szállított felfúrt anyagot a fúrt lyuk oldalfalainak beomlási veszélye nélkül szállíthatjuk. Az 1. ábra száraz kőzetek mintavételéhez alkalmas és csak sűrített levegővel működtetett fúróberendezés vázlatos képének hosszanti metszete. A 2. ábra a fúrófej körzetének metszete nagyított léptékben. A 3. ábra sűrített levegővel és öblítővízzel dolgozó berendezés hosszanti metszete.