Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Технология и безопасность взрывных работ

..pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
19.39 Mб
Скачать

Бурильная установка (табл. 2.7) – это самоходная установка для механизированного бурения шпуров и скважин в подземных горных выработках. В зависимости от условий применения бурильная установка выпускается на колесно-рельсовом (рис. 2.14), гусеничном (рис. 2.15) или пневмоколесном ходу

(рис. 2.16, 2.17).

Таблица 2.7

Характеристика бурильных установок

бурильнойТип установки

Размеры

Глубина шпуров, м

Сечение выработки, м

крепости.Коэф породf

Число бурильных машин

энергииВид

Размеры

высота

ширина

длина

ширина

высота

 

обуриваемого

 

2

 

 

 

бурильной

 

забоя

 

 

 

 

 

установки, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БУЭ-1М

3,4

3,3

2,8

6–10

6–16

1

Э/Э

8,2

0,8

1,2

БУЭ-3

4,2

5,2

4,2

9–25

8–16

2

Э/Э

8,5

1,3

1,6

БКГ-2

4,0

4,5

3,5

9–22

<16

2

Э/Э

6,85

1,35

0,6

БУ-1М

3,7

5,0

3,7

6–20

<12

1

П/Э

6,5

1,3

1,5

БУ-1Б

3,7

5,0

3,7

6–20

8–16

1

П/Э

6,5

1,3

1,5

БУР-2

4,5

5,5

3,9

8–25

<16

2

П/Э

7,0

1,8

1,55

Рис. 2.14. Бурильная установка БКГ-2 (Кузнецкий машзавод, Россия)

41

На установку монтируется один или несколько манипуляторов с автоподатчиками и бурильными машинами различного принципа действия: вращательного, ударно-поворотного, удар- но-вращательного и вращательно-ударного.

Рис. 2.15. Бурильная установка УБШ 313А (фирма «НГМЗ-БУР», Украина)

Рис. 2.16. Бурильная установка Boomer 282 (фирма Atlas Copco, Швеция)

42

Рис. 2.17. Бурильная установка DD 321 (фирма Sandvik, Швеция)

Буровой инструмент для перфораторов состоит из сплошных или составных буров и коронок.

Сплошной бур (рис. 2.18) представляет собой стержень из буровой стали, имеющий с одного конца породоразрушающую коронку, а с другого – хвостовик для установки в бурильном молотке.

Рис. 2.18. Сплошной бур для ударного бурения

Составные буры (рис. 2.19) имеют штангу с хвостовиком и съемную коронку, армированную твердыми сплавами. Съемные коронки имеют резьбовое или конусное соединение со штангой.

Среди буровых коронок наибольшее распространение получили коронки долотчатой и крестовой формы (табл. 2.8).

43

Рис. 2.19. Составной бур для ударного бурения

Таблица 2.8 Характеристика буровых коронок для ударного бурения шпуров

 

Диаметр

Длина

Масса

 

Тип

коронки,

коронки,

коронки,

Назначение

 

мм

мм

кг

 

 

Коронки долотчатые пластинчатые

КДП32-19

32

65

0,3

Для бурения шпуров

КДП40-25

40

75

0,43

в монолитных породах

КДП43-25

43

75

0,49

с крепостью f ≥ 10

 

 

Коронки

крестовые

пластичные

 

 

 

 

Для бурения шпуров

КДП40-25

40

75

0,48

в трещиноватых породах

 

 

 

 

с крепостью f = 10…18

 

 

Коронки крестовые легированные

 

 

 

 

Для бурения шпуров

КЛ-38

38

60

0,23

в трещиноватых породах

 

 

 

 

с крепостью f = 6…10

 

 

Коронки

трехперые

штыревые

КТШ36-22М

36

70

0,43

Для бурения шпуров в хрупких

КТШ40-25М

40

75

0,51

и вязких монолитных и трещино-

КТШ46-31К

46

110

0,75

ватых породах с крепостью

КТШ65-31К

65

110

1,39

f = 10…18

Коронки долотчатой формы (рис. 2.20, а) обеспечивают наибольшую скорость бурения в монолитных породах, коронки крестовой формы (рис. 2.20, б) со сплошным и прерывистым лезвием применяют при бурении шпуров в трещиноватых породах.

44

Рис. 2.20. Буровые коронки: а – долотчатые;

бкрестовые; в – штыревые

Всвязи с внедрением более мощных пневматических и гидравлических машин широкое применение находят крестовые коронки, армированные цилиндрическими штырями твердого сплава со сферической разрушающей поверхностью (рис. 2.20, в).

2.2.3.Шнековое бурение скважин

Вращательное бурение вертикальных и наклонных скважин диаметром 110–160 мм на карьерах в породах крепостью f ≤ 6…8 производится резцами c удалением продуктов разрушения штангами-шнеками.

Буровой инструмент для вращательного бурения состоит из набора штанг и резцов. Штанга представляет собой трубу с приваренной к ней спиралью полосовой стали, армированной по наружной кромке наплавкой твердого сплава (рис. 2.21, а).

Для разрушения пород используются резцы с закругленными лезвиями, армированными цилиндрическими вставками твердого сплава (рис. 2.21, бд). По мере увеличения крепости породы f с 2 до 8 и возрастания абразивности горных пород проходка на резец уменьшается с 500 до 20 м.

2.2.4.Бурение скважин станками

спогружными пневмоударниками

Бурение скважин погружными пневмоударниками используется при проходке вертикальных и наклонных скважин при подземной добыче, а также на карьерах средней и небольшой

45

производительности (табл. 2.9). Погружные пневмоударники входят в скважину и наносят удары по забою, а их вращение производится вынесенным на поверхность вращателем через буровой став. Удаление буровой мелочи из забоя скважины осуществляется сжатым воздухом (рис. 2.22).

Рис. 2.21. Буровой инструмент для вращательного бурения скважин: I – секция шнековой буровой штанги со спиралью: D = 151…196 мм;

L = 8400 мм; l = 130…160 мм; d = 89…114 мм; II – режущие долота:

а – лезвийное двухступенчатое; б – штыревое двухлучевое; 1 – хвостовик; 2 – съемный корпус; 3 – соединительный палец; 4 – укороченный резец

46

Станки с погружными пневмоударниками делят на легкие (диаметр скважин 85–125 мм), средние (160 мм) и тяжелые (≥ 200 мм). Все станки самоходные на пневмоколесном (легкие) и гусеничном (тяжелые) ходу.

Таблица 2.9 Техническая характеристика погружных пневмоударников

Показатели

М-1900УК П-105

МП-7

П-125 П-160 П-200

Диаметр скважин, мм

105

105

125

125

160

200

Энергия удара, Дж·9,8

7,5

9,8

12,0

15,5

32

42

Частота ударов в мин.

1750

1620

1500

1250

1275

1150

Ударная мощность, кВт

2,1

2,6

3,0

3,2

6,7

7,9

Скоростьдвиженияпоршня, м/с

9,3

7,9

7,5

7,4

7,9

6,6

Масса ударника, кг

1,7

3,1

4,2

5,6

10

19

Расход воздуха, м3/мин

5,7

5,7

7,5

7

12

16

Масса пневмоударника, кг

11,7

20

36

31

58

110

Тип долота

БК-105 К-105

БК-125 К-125 К-185 К-205

Масса долота, кг

3,4

3,6

3,2

5,6

13

23

Рис. 2.22. Удаление сухого шлама из скважины при бурении с продувкой

Для карьеров предусмотрено три типоразмера станков пневмоударного бурения: СБУ-125, СБУ-160, СБУ-200 (диаметр скважин соответственно 125, 160 и 200 мм).

В качестве породоразрушающего инструмента используются долота трехперые (рис. 2.23, а) с опережающим лезвием

47

и крестовые (рис. 2.23, б), армированные стандартными пластинками твердого сплава ВК-11В, ВК-15. Широкое применение находят буровые долота, армированные цилиндрическими вставками твердого сплава со сферической поверхностью.

Рис. 2.23. Долота для пневмоударного бурения скважин: а – трехперые; б – крестовые

2.2.5. Шарошечное бурение скважин

Этот способ является одним из самых распространенных

иперспективных на карьерах для проходки взрывных скважин диаметром 160–320 мм. При подземной разработке шарошечное бурение применяется преимущественно при бурении скважин диаметром 45–190 мм.

Вкачестве породоразрушающего инструмента используют шарошечное долото – металлическую конструкцию, сваренную из трех лап, на консольных осях которых на роликовых

ишариковых подшипниках вращаются шарошки.

48

Шарошки – это конусы, на поверхности которых имеется несколько рядов (венцов) породоразрушающих элементов (зубцов или штырей). При вращении долота под большим осевым усилием до 8,5–20 кН на 1 см диаметра зубцы перекатываются по забою и разрушают породу.

Если зубья выполнены из одного материала с шарошкой, то долото называется зубчатым (рис. 2.24); если в виде запрессованных или запаянных цилиндрических вставок твердого сплава с клиновой или сферической рабочей поверхностью – долото называется штыревым (рис. 2.25).

Рис. 2.24. Зубчатые шарошечные долота

Рис. 2.25. Штыревые шарошечные долота

49

Область применения долота обозначается буквой в конце его марки:

«С» – для средних пород, «Т» – для твердых, «К» – для крепких,

«ОК» – для очень крепких, «ТЗ» – длятвердых абразивныхпородсклиновымиштырями,

«ТК» – для твердых пород с пропластками, «ТКЗ» – зубчато-штыревые долота, имеющие чередующие-

ся в венцах стальные зубья и штыри твердого сплава. Удаление продуктов разрушения из скважины при шаро-

шечном бурении производится сжатым воздухом или воздушноводяной смесью.

В России серийно выпускаются карьерные станки 4СБШ- 200-40, СБШ-250МНА, СБШ-270ИЗ, СБШ-160/200-40, СБШ- 250МНА-32КП (табл. 2.10 и рис. 2.26).

 

 

 

Таблица 2.10

Технические характеристики буровых станков СБШ

 

 

 

 

Показатели

СБШ-250

СБШ-250

СБШ-160/

МНА-32

МНА-32Д

200-40

 

Коэффициент крепости пород f

6–20

6–20

6–18

Диаметр скважины, мм

160; 170; 190;

170…311

160;171;215

215; 250; 270

 

 

 

Максимальнаяглубинабурения, м

55

32

43

Угол наклона скважины, град

0–30

0–30

0–30

Привод станка

Электрический

Дизельный

Электрический

Суммарная мощность, кВт

500

485

320

Максимальноеусилиеподачи, кН

294

340

235

Привод вращателя

Электрический

Гидромо-

Гидромонитор

нитор

Мощность двигателя вращателя,

60; 90; 120 кВт

2 гидромо-

2 гидромо-

 

 

нитора

нитора

Ход станка

Гусеничный

Гусенич-

Гусеничный

 

 

ный

 

50