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

2 148.321 A 4. ábra a fúrófej körzetének hosszanti metszetét nagyított léptékben mutatja. Az 5. ábra a burkolócsöves fúrórudazat hosszanti metszete. Az 1 fúrórudazathoz csatlakozik a 2 fúrófej. Az I fúrórudazat a 3 öblítőfejjel van összekötve, melyhez a 4 sűrítőből az 5 vezetéken át vezetjük az 1—3 atmoszféra túlnyomású sűrített levegőt. Az öblítőfejet és a fúrórudazat végét a 6 felfüggesztő kengyel hordja. A fúrórudazat a 7 vezércsőbe van ágyazva. A felül lezárt vezércső 8 vezeték révén van a 9 ciklonnal összekötve, mely a szilárd anyagot a szállító levegőtől elválasztja. A szilárd anyag a ciklon alatt elrendezett 10 gyűjtőtartályban gyűlik össze, a szállítólevegő pedig a II nyílásokon távozik. A fúrórudazat 12 átmérőjét és a fúrófej 13 átmérőjét úgy választjuk meg, hogy a fúrt lyuk és a fúrórudazat között kialakuló gyűrűs 14 térköz elég szűk legyen ahhoz, hogy a fúrófejhez juttatott sűrített levegő a 15 nyilak irányában kiáramolva elegendő nagy sebességgel haladjon ahhoz, hogy a fölfúrt anyagot magával ragadja. Ha a fúrás nedves, vagy talajvizes szinthez érkezik, a fúrt lyukat 16 béléscsővel látjuk el és a fúrást a 3. és 4. ábrákon látható berendezéssel folytatjuk. Az 1 fúrórudazat és fúrófej kisebb átmérőjű, úgy, hogy azt a 16 béléscsövön át lesülylyeszthetjük. Az 1 fúrórudazat, úgy mint az 1. ábra szerinti berendezésnél, a 4 légsűrítővel az 5 csövön és a 3 öblítőfejen át van összekötve. Ezenkívül belsejében a 17 vízvezetőcső van, melynek vége a fúrófejbe torkoll. A fúrórudazat végén vannak a lefelé irányított 18 fúvókák, melyeken a sűrített levegő injektorszerűen áramlik ki és a fúrófej felőli oldalon szívóhatást létesít. A fúrófejen 19 nyilak irányában kiáramló víz a felfúrt anyag szuszpenzióját magával ragadja és a vízzel együtt a légáram injektor hatására finom permet alakjában a 14 fúrt lyukon, a 16 béléscsövön, a 8 vezetéken át a 9 ciklonba juttatja, ahol a folyadék és a szilárd anyag a szitaszűrővel ellátott 20 tálba folyik. A szilárd anyag leülepszik, a víz pedig a 21 tartályból a 22 gyűjtőtartályba jut, ahonnan a 23 szivattyú a 24 csövön át nyomja ismét a fúrórudazat 17 vízvezető csövébe. A fúrórudazatban a fúvókák felett 25 visszacsapó körgyűrűs szelep van, mely megakadályozza, hogy a sűrített levegőáram leállásakor, pl. amikor a fúrórudazatot megtoljuk, fúrózagy jusson a fúrórudazatba és a fúrórudazat fúvókáit eltömje. A fent ismertetett berendezéssel pl. a következő fúrást végeztük: Tatabányai meddőhányót mintáztuk meg, mely 18 méter .mélységig száraz volt, amikor is az 1. ábra szerinti berendezéssel dolgoztunk. A 18 méteres szintnél jelentkezett a talajvíz, amikor is a 18—28 méteres szakaszon a 2. ábra szerinti berendezéssel dolgoztunk. A 7 vezércső átmérője 159 mm, hossza 1,0 méter. Fúrófej átmérője szárazeljárásnál 145 mm, a rudazaté 116 mm. A 16 béléscső átmérője 127 mm. A rudazat átmérője a nedves eljárásnál 89 mm és a hozzátartozó fúrófejé pedig 118 mm. A 17 öblítő vízcső átmérője 40 mm. A száraz eljárásnál 18 méter mélységig a fúrást 5—10 m3

percenkénti levegőmennyiséggel végeztük. A 18—28 méterig terjedő fúrásnál percenként 30—40 liter vizet és 5—10 m3 sűrített levegőt vezettünk be. A fúrási sebesség a mellékmunkákkal együtt átlagosan óránként 1 méter volt. A levegő és víz arányát úgy szabályoztuk be, hogy annyi víz folyt ki, mint amennyit bevezettünk. Ha több víz folyik ki, akkor a hányóból származó beszívott víz elsősorban könnyebb fajsúlyú szilárd részecskéket szállít be a meddőhányó környező részéből a fúrólyukba. Ha kevesebb víz folyik ki mint amennyit bevezettünk, a fúrt anyag egy része a fúrófejet környező hányószelvénybe jut, úgy, hogy a kiszállított felfúrt anyag nem tükrözi hűen vissza a hányó összetételét. Az 5. ábrán látható, hogy az 1 fúrórudazatot a 26 cső burkolja, mely a 27 bordák révén van a fúrórudazathoz rögzítve. A felfúrt anyagot a szállító közeg a fúrórudazat és a burkolócső közötti 28 térközön át szállítja a 8 vezetéken át a 11 ciklonba. E burkolócsövet igen laza könnyen omló, nagy hézagtartalmú kőzeteiknél használjuk előnyösen és a fúrt lyuk falának beomlását akadályozhatjuk meg. E burkolócsövet mind a száraz, mind pedig a nedves szakaszokban alkalmazhatjuk. A burkolócsövet fúrás közben a rudazathoz hasonlóan és egyidejűleg toldjuk, olyképpen, hogy a burkolócső felső vége mindig beérjen a 7 vezércsőbe, illetve a 4. ábrán látható és előzőleg elhelyezett 16 béléscsőbe. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás szénbányászati meddőhányóból minta vételére mélyfúrással, melynél a felfúrt anyag kiszállítására a fúró rudazaton át vezetett légnemű közeget használjuk, melyre jellemző, hogy a fúrásnak legalább a nedves 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, majd a légnemű közeggel szállított felfúrt anyagot tartalmazó zagyot a légnemű közegtől és víztől a fúrt lyukon kívül célszerűen ciklon ós ülepítőtartály segítségével elkülönítjük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás kiviteli módja, melyre jellemző, hogy a víz és légnemű közeg mennyiségét különösen a talajvizes szelvényben akként szabályozzuk, hogy az időegységben a légnemű közeggel együtt kiszállított víz mennyisége gyakorlatilag egyenlő a fúrófejhez vezetett víz mennyiségével, 3. A 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás kiviteli módja, melyre jellemző, hogy a fúrást burkolócsővel körülvett fúrórudazattal végezzük, mely burkolócsövet (26) a rudazattal (1) együtt forgatjuk és a felfúrt anyagot a fúrórudazat és a burkolócső közötti térközön (28) át szállítjuk. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás kiviteli módja, melyre jellemző, hogy a fúráshoz a fúrófej (2) és fúrórudazat (1) méreteit akként választjuk meg, hogy a rudazat keresztszelvénye a fúrófej keresztszelvényének legalább 60%-a, előnyösen 70—80%-a. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás kiviteli módja, melyre jellemző, hogy szá-