[发明专利]潜孔旋转振击空气钻井粉尘控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉尘控制器，尤其涉及一种应用于潜孔旋转振击空气钻井中的粉尘控制器，属于粉尘控制技术领域。

背景技术

在山地物探工作中，空气钻机尤其适用于山高缺水的灰岩、砂岩等恶劣地质条件地区以及干旱严重缺水的我国西部地区。由于空气钻机是利用压缩空气将被粉碎的砂石、粉尘等从井中强行排出，形成高度在2米以上的粉尘柱并四处蔓延。潜孔旋转振击空气钻井主要以压缩空气为动力击碎岩石，使之成为细小颗粒和粉尘，再在压缩空气的作用下，延已形成的井眼将其吹出井口，返到地面。这样不断的循环使周边环境弥漫在粉尘的包围之中，对几十甚至上百平方米的环境造成极大污染，给操作者带来感染职业病的危险。

虽然空气钻机通常配备有防尘罩，这样可以将部分吹到地面的颗粒挡回去，不向上冲。但对粉尘几乎没有什么作用，而粉尘才是最大的污染源，甚至可能加剧粉尘向四周扩散，不仅污染环境，也使现场作业人员的健康受到威胁。

从80年代初发明这项钻井技术以来，潜孔旋转振击空气钻井产生的粉尘对环境的污染和对操作者的伤害，多年的顽疾一直困扰着这个行业；很多科技人员都在为消除这样的污染而不懈的努力，但收效参微。如：

个人防护，为作业人员配备防尘护具，达到保护人员健康的目的。

加装吸尘装置，将尘源密闭控制在一定的空间内。该装置的作用是将粉尘收集，集中排放。

抽风除尘，利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来。

湿式作业，利用水的作用力起到降尘的作用。

上述方法中，个人防护但只是被动预防，效果不佳，且无法避免砂石、粉尘对环境的影响；因此，只能起到现场辅助的作用。对于密闭尘源和抽风除尘，虽然这两种方式均具有一定的除尘效果，但是，密闭尘源的井口被全部封盖，操作者看不到井眼中的返尘情况，无法判断井下钻进状况，不能采取有效的操作，故整个钻井过程不能正常顺利进行，甚至出现卡钻，造成钻井事故。抽风除尘由于水分含量太低，粉尘无法通过自主降落得到有效抑制。

因此，提高粉尘含水量的湿式作业就成了降尘、除尘的最好选择。

为了有效降尘，湿式作业中出现了雾化降尘装置，如专利申请号为201220627814.4的发明专利，其公开了《一种钻孔喷雾降尘装置》，在该申请文件中，钻孔喷雾降尘装置由空压机、承压水箱、喷雾头组成，空压机和承压水箱由水箱输压管道连通，承压水箱和喷雾头由输水管道连通。这种雾化降尘装置你用了原设备潜孔钻机空压机的富余气压，不需要增加新的压力泵，能够达到湿式降尘的目的，但是，其降尘效果并不佳，仅仅是利用了原设备钻机的空气压力，起到了对少量粉尘降尘的作用。

又如专利申请号为201520621469.7的发明专利，其公开了《一种有效降尘的潜孔钻机》，在该申请文件中，公开了一种雾化降尘装置，雾化降尘装置包括储水容器、供水管和水动力部件，储水容器设置在机体上，供水管一端连接在储水容器上，另一端连接在空压机压缩空气管路上，供水管上设有供水管开关，水动力部件用于使储水容器中的水经供水管进入空压机压缩空气管中。该雾化降尘装置虽然能够实现水雾降尘，耗水量也不高，但实际上的降尘效果并不佳，还有待提高。

另外，由于钻孔作业环境，尤其是山地物探作业环境的特殊性，水源往往不是随处可得，采用的降尘措施主要是孔口注水，由于出风力很大，粉尘随高压风急速喷出，注水在高压风的作用下难以与粉尘混合降尘，效果不佳，并且需要大量的水，对于一些缺水地区将很难实现。

因此需要研制一种湿式降尘设备，既能充分利用有限的水量，又能达到提高粉尘中水分含量的目的。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种潜孔旋转振击空气钻井粉尘控制器，水压力提升单元能够将常压水的压力提升成具有一定压力的压力水，压力水和压缩空气在水雾化单元中快速的混合形成混合的液态空气。有效的控制了污染，降低在钻井过程中产生的粉尘，以达到保护环境及保护操作者远离矽肺等职业病的目的；从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现：一种潜孔旋转振击空气钻井粉尘控制器，包括水压力提升单元和水雾化单元，所述水雾化单元包括压缩空气入口、混合空气出口和压力水入口，所述水压力提升单元的进水口与常压水箱相连，水压力提升单元的出水口通过压力水管与水雾化单元的压力水入口相连；压缩空气入口设于水雾化单元的底部，混合空气出口设于水雾化单元的顶部。

作为一种优选方式，进水弯管为L型的弯管，其入水口为压力水入口。