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

книги из ГПНТБ / Лебедкова А.А. Горное дело учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.71 Mб
Скачать

Метод камер_ннх зарядов заключаемся в проведении гори­ зонтальных или вертикальных выработок небольшого поперечно­ го сечения, аз которых проводят камеры для размещения заря­ дов ВВ большой величины.

При методе наружных аарядов - ВВ размещают в небольших углублениях или располагают непосредственно на поверхности взрываемой породы или полезного ископаемого; сверху ВВ раз­ мещают слой зѳбойки.

При проведении подземных горных выработок основным яв­ ляется шпуровой метод взрывных работ, при разработке плас­ товых месторождений - шпуровой, а при разработке рудных месторождений - шпуровой и скважинный методы.

При открытой разработке месторождений полезных ископае­ мых применяются различные методы взрывных работ, но основ­ ным является метод скважинных зарядов.

Таким образом, при любом методе буро-взрывных работ, за исключением метода наружных зарядов, для размещения за­ рядов ВВ необходимо бурить шпуры, скважины или проводить специальные горные выработки и камеры.

Б У Р О В Ы Е Р А Б О Т Ы

Общие сваденяя о буровых работах

Шпуры или скважины можно бурить механическим и термиче­ ским методами, в основу которых положены различные способы разрушения породы в процессе бурения.

При механическом бурении применяются ударно-поворотный, вращательный и ударно-вращатѳлвный способы. При всех этих способах порода в забое шпура или скввжины разрушается бу­ ровым инструментом, который при ударно-поворотном и ударно-

вращательном способах называют

буром, а при вращательном -

сверлом. В буровом инструмента

различают хвостовик, тело

или штангу и головку бура (коронку) или резец

/ Рис.20 / .

При термическом методе порода разрушается

нагретыми до

высокой температуры газами при

помощи реактивных горелок.

В настоящее время ведутся исследования по

применению

при бурении новых принципов разрушения породы:

выссыочвс-

Ряс.20. Бур:

а- для вращательного бурения;

I

-

съемная головка - резец,

2

-

витая штанга,

3

-

хвостовик;

б

-

для ударно-поворотного:

 

 

бурения :

I

-

коронка,

2 -

тело бура,

3

-

хвостовик,

4

-

буртик,

5

-

осевое отверстие.

тотных колебаний (ультра- и инфразвука), электрогидравлического эффекта, гидравлического я взрывного принципа.

БУРЕНИЕ ШПУРОВ Ударно-поворотный способ бурения

Бурильные машины

Механическое бурение производится бурильными машинами - перфораторами или бурильными молотками, работающими на сжатом воздухе.

Перфоратор состоит из цилиндра, в котором движется пор­ шень со штоком, наносящим удары по хвостовику бура. Основ­ ными узлами его являются: воздухораспределительное устрой­ ство, механизм для поворота бура и устройство для очистки шпура от буровой мелочи / Рис.21 / .

Перфораторы подразделяются на ручные, телескопные и ко­ лонковые. По принципу действия все перфораторы одинаковы и отличаются друг от друга конструкциями отдельных деталей и узлов.

Ручные перфораторы (весом от 10 до 30 кг) при работе удерживают в руках или на несложных поддерживающих приспо­ соблениях. Подача его на забой осуществляется вручную. Они применяются для бурения шпуров вниз, т .е . нисходящих шпу­ ров, иногда - горизонтальных и наклонных (в этом случае их ставят на специальную плевмоподдержку). Число ударов - 18003000 уд/мйя, расход воздуха - 1,5 нм3/мин (нм - нормальное давление воздуха, приведенное к одной атмосфере).

Колонковые_перфораторы по принципу действия аналогичны ручным бурильным машинам и отличаются от них большими мощ­ ностями и весом (40 + 95 к г ), а также наличием специального

приспособления для установки на

колонке и автоподатчика для

автоматической подачи машины на

забой. Расход воздуха - 3 +

5 нм3/мин. Применяются для бурения шпуров различной глубины

в породах

крепостью

7.

 

Телескопные перфораторы

по конструкции, также как и ко­

лонковые,

аналогичны ручным

бурильным машинам. Их основное

/

хвостовик

бура,

8

- стержень,

коронка,

 

9

-

поворотноеустройство,

выхлопное

отверстие,

10

-

поворотная букса.

отличав от ручных заклкгаается в том, что они имеют больший вѳо (32-50 кг) и мощность и снабжены специальной телескопи­ ческой. пневматической колонкой, позволяющей автоматически прижимать бур к забою шпура. Расход воздуха - 1,5 -2 м'Ѵмин. Применяют для бурения восстающих шпуров под углом 45° и бо­ лее.

В настоящее время применяются высокочастотные перфора­ торы с частотой ударов до 4000 ударов в минуту (ПР-25),имею­ щие меньший вес и обеспечивающие скорость бурения в 1,5 -2 раза больше, чем обычные машины.

Буровой инструмент

В качестве бурового инструмента применяют; сплошные бу­ ры с каленой головной или с головкой, армированной твердым сплавам; составные буры с коронкой из легированной стали или с коронкой, армированной твердым сплавом.

На подземных горных работах преимущественное распростра­ нение получили составные буры с коронками из легированной стали и коронками, армированными пластинками твердого сплава / Рис.22 / .

1

2

Рис.22. Формы коронок для перфоратора: I - однодолотчатая, 2 - двухдолотчатая

3 - крестовая (прямой крест).

Стальные съемные коронки изготовляют из легированной стали марки 7Х.

Армированные коронки имеют пластинки твердого сплава призматической или клиновидной формы (в зависимости от фор­

мы коронки и расположения отверстия для продувки или

про­

мывки шпура).

 

 

В настоящее время нашли широкое применение новые типы

коронок: с опережающим лезвием, 1-обр8эной формы, и

-об­

разной формы и д р ., обеспечивающие скорость

бурения в

1 ,5 -

2 раза выше, чем обычные коронки.

 

 

Длина буров принимается в соответствии

с глубиной

шпу­

ров. Для бурения шпуров применяют комплект буров, состоя­ щий из забурника (бур с коронкой) и нескольких буров. Диа­ метр коронки самого длинного, бура должен быть на 3-4 мм больше диаметра патрона ВВ. Хвостовик бура должен иметь хорошо обработанные поверхности с размерами, строго соот­ ветствующими размерам гнезда поворотной буксы бурильной машины.

Сущность ударно-поворотного бурения

Сущность ударно-поворотного бурения шпуров заключает­ ся в нанесении по хвостовику бура ударов с определенной силой "Р" (в результате чего коронка бура внедряется в по­

роду на некоторую глубину

h ) с

последующим поворотом пос­

ле каждого удара на угол

10-15°

под действием силы Q .

При нанесении следующего удара происходит внедрение корон­ ки в другом месте забоя шпура и т .д . При этом внедрение коронки в породу вызывает ее скалывание силой Т по секто­

рам

и смятие под лезвием коронки силой

N

. Величина

ска­

лывающей силы Т определяется углом заострения лезвия

 

ко­

ронки . о с

и увеличивается с его уменьшением. С уменьшени­

ем угла

d.

уменьшается

прочность

коронки,

поэтому

в

креп­

ких

породах угол в(

*

100-120°,

ѳ в

мягких - о<

=

90-

100°

/

Рис.23 / .

 

 

 

 

 

 

 

 

Порода разрушается по всему забою шпура. Образующаяся

при

этом буровая муке

вымывается из

шпура водой, подавав-

мой по каналу бура или выдуваемся сжатым воздухом.

Рис.25. Принцип разрушения породы при ударноповоротном бурении:

1 - хвостовик бура,

2 - коронка,

3 - секторы.

Ударно-поворотное бурение шпуров целесообразно только в крепких породах, в которых вращательное бурение малопро­ изводительно.

РучН£ѳ_у£и8£Но-п°воротное_бщѳние_ш£у£ов при гѳ ологора звѳдочных_работах

Ручное бурение шпуров является мало эффективным и поэ­ тому применяется очень редко (при геологоразведочных рабо­ тах) в районах, куда словно доставить силовую и компрессор­ ную установку, а также при очень незначительном объеме ра­ бот.

При одноручном бурении шпуров рабочий одной рукой дер­ жит и направляет бу.р, а другой наносит молотком (вес 2-3 кг) удары по наставленному буру, при двуручном - один рабо­ чий держит бур, а другой нэносит удары тяжелым молотком (кувѳлдой). В последнем случае производительность бурения (в п.м.шпуров) повышается, примерно, на 25-30%, а число ударов увеличивается с 15 до 30 в минуту.

При бурении вертикальных шпуров, направленных вниз, дос­ тигается максимальная эффективность ударов, при восстающих шпурах - минимальней (за счет силы веса молотка, направлен­ ной вниз и уменьшающей силу удара).

Для очистки шпура от накопившейся раздробленной породы (буровой муки) после углубки шпура на несколько см применя­ ют ложѳчку-чищалку, изготовленную из круглого железа диа­ метром 10 мм и представляющую собой прут, один конец кото­ рого распл^-ющѳн и загнут под прямым углом, 8 другой загнут в виде ушка. Для извлечения из шпура обломанных концов бу­ ра применяются или клещи, или специальные приспособления из стального прута (до половины раздвоенного) с движком в виде стержня и двумя кольцами, загнутыми под прямым углом. Такую "вилку" опускают в шпур до обломка шпура, затем продвигают движок вниз и сжимеют вилку, захватывая обломок.

При защемлении бура его плотно зажимают в обойме спе­ циального хомута и поворѳчивѳют с помощью его длинных руко­ яток.

Вращательное бурение шпуров

Бурильные машины_

Вращательное бурение шпуров осуществляется бурильными машинами-сверлами, которые в зависимости от рода энергии бывают электрические, пневматические и гидравлические. В основном применяются электрические сверла, разделяемые в зависимости от веса и способа установки их в забое при ра­ боте на ручные и колонковые.

Пневматические и гидравлические сверла выпускаются в основном ручные.

Ручное_элект£Осв£рл° состоит из металлического корпуса, в котором размещен электромотор и редуктор, вращающий буро­

вую штангу с

резцом,

осуществляющим непосредственное

буре­

ние шпура /

Рис.24 / .

Электродвигатель сверла имеет

мощ­

ность до 500

вт и питается переменным током напряжением

ІІО.£, вес сверла от 14,5 до 21,5

к г. Ручным сверлом

бурят

шпуры глубиной до 2-3

м диаметром

до 40 мм. При работе спи

удерживаются

в руках

или устанавливаются на простейших под­

ставках.

 

 

 

 

Рис.24. Ручное электросверло:

1 - металлический корпус с электромотором и редуктором,

2 - ручки для поддержки сверле,

3 - питающий электрический кабель,

4 - буровбй шнек с резцом.

Колонковое_свѳ£ло (весом до 120 кг) во время бурения устанавливается на специальные приспособления - колонки. Давление на забой осуществляется с помощью винтовой пода­

чи бура (ЭКК-2М,

ЭБК-5 и д р .)

 

или гидравлической (ЭСГП-4,

ЭБГ, ЭСКЛ). Предназначаются для бурения наклонных и гори­

зонтальных шпуров

глубиной 4-

5

м диаметром 40 мм и более.

Буровой инструмент

Буровой инструмент состоит из штанги и резца. Штанги изготовляют из витой ромбической иди полосовой стали марок 75, У7 и УІО. Штанга имеет хвостовик, которым еѳ встэвляют- в патрон сверла. По витой поверхности штанги разрушенная

порода удаляется из

шпура.

Для бурения шпуров применяют набор буровых штанг (из

витой

стали) длиной

- 0,5<0,6 (забурник); 1,35; 2 ,1 ; 2,85;

3 ,6 ;

4,35 м.

 

Резцы состоят из корпусе, перьев (имеющих переднюю и заднюю грани и лезвие) и хвостовика. Их изготовляют из ле­ гированной стали или из высококачественной углеродистой стали, армированной плвстинкэми твердого сплаве (ВК-4В, Ж 6, ВК6В, БК8В). Они бывают несъемными (изготовляются не­

посредственно на штанге) иди съемными (соединяются со штан­ гой при помощи хвостовика соответствующей формы) /Р и с .25/.

При вращательном бурении шпуров в крепких а очень креп­ ких породах нашли применение шарошочные долота, представ­ ляющие собой диски с укрепленными или впаянными зубками из твердого сплава, или конусные инструменты (2 -3) с зубцами. Они закрепляются в головке бура и при вращении с числом оборотов 500-800 в минуту двигаются (катятся) по забою и срабатывают породу, углубляя шпур / Рис.26 / .

Суйность_в£а2Ѳтельного_способа_б^рения

Сущность вращательного бурения заключается в том, что

резец, вращаясь под действием усилия

Q

и получая

поступа­

тельное

движение

под действием

осевого

усилия

/)

внед­

ряется в

породу

и срезает слой

породы

(стружку)

толщиной h

/ Рис.27

/ .

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ