Материал: Ассонов В.А. Буровзрывные работы учебное пособие для горных техникумов

§ 18. Буровой инструмент

Применяющийся для бурения скважин и разрушения породы в

забое инструмент называется буровым снарядом (рис. 39). Он со­

стоит из долота 1, штанги 2 и канатного замка 3. Все части бурово­ го снаряда прочно скреплены между собой резьбовым коническим

соединением. Вес снаряда колеблется от 300 до 3 000 кг и выбирает­ ся в зависимости от свойств буримой породы. Главной рабочей частью снаряда является долото (рис. 39,а), которое состоит из головки резца 4 высотой 80—100 мм, стержня 5, ключевых выемок

6 для захвата долота ключом или плашками при сборке и разборке

соединения каната к бурово­

му снаряду и представляет собой стальную втулку, которая в ниж­ ней части имеет внутреннюю коническую резьбу для соединения со

штангой.

82

Выше резьбы сделана коническая расточка, переходящая

вцилиндрический осевой канал, диаметр которого равен диаметру каната. Снаружи замок имеет квадратную ключевую выемку. Креп­

ление стального каната в замке производится следующим образом: канат на 150—200 мм от конца обвязывают вязальной проволокой,

врезультате образуется утолщение диаметром 45 мм. Затем конец расплетают и проволочки загибают в петли с направлением к кана­ лу замка, после чего канат затягивают в замок и петли заливают баббитом. Замки бывают самоповоротные и неповоротные.

При неповоротных замках поворот бурового снаряда на 20—

30° после каждого удара производится вручную путем скручива­ ния и раскручивания каната.

Самеповоротный замок (рис. 39,а) отличается от неповоротного

опускают хвостовиком на дно лотка или на землю,

клапан поднимается, и содержимое желонки выливается через ниж­ нее отверстие.

§ 19. Бурение и технико-экономические показатели

Перед установкой станка выравнивают площадку. Затем раму станка устанавливают на домкраты, ручной или механической ле­ бедкой поднимают мачту и крепят ее растяжками, после чего при­ крепляют буровой снаряд и желонку к канатам.

Прежде чем приступить к бурению, устанавливают направляю­ щую трубу диаметром на 50—70 мм больше диаметра скважины и длиной на 300—400 мм больше высоты подъема бурового сна­

ряда. Направляющую трубу пропускают через центральное отвер­ стие шестерни механизма свинчивания и устанавливают в спе­ циально выкопанной лунке. Затем через трубу опускают буровой

снаряд и бурят скважину на глубину 1 — 1,2 м. При забуривании

машинист станка должен внимательно следить за движением бу­ рового снаряда и производить бурение при меньшем числе ударов и натянутом канате, чтобы не допускать сильного качания сна­ ряда.

На станках, имеющих электродвигатель с регулировкой числа оборотов двигателя, уменьшение числа ударов достигается за счет сокращения числа оборотов главного вала. На станках, где нет таких электродвигателей, количество ударов уменьшают за счет неполного включения и частичного пробуксовывания фрикционной муфты. После того, как скважина углубилась настолько, что голов­ ка долота не поднимается выше устья скважин, частоту ударов повышают до нормальной. Правильное соотношение числа ударов и высоты подъема бурового снаряда определяют по характеру дви­ жения оттяжного (балансирного ролика). При нормальной частоте

ударов движение оттяжного ролика в первую половину пути опе­ режает движение инструментального каната, поэтому буровой сна­

ряд падает свободно.

При большом числе ударов в минуту снаряд еще не успеет из­ расходовать всю энергию, а‘оттяжной ролик уже начинает натя­ гивать канат и поднимать снаряд для нанесения второго удара. При

такой работе станка происходит сильное сжатие амортизатора,

сильные рывки и захлестывание каната, в результате чего станок

и канат быстрее изнашиваются.

При меньшем числе ударов инструментальный канат прилегает

к оттяжному ролику и свободного падения бурового снаряда не происходит, что ослабляет силу удара и, следовательно, отрица­ тельно сказывается на скорости бурения.

Число ударов в минуту должно изменяться в процессе бурения.

Поэтому электродвигатели буровых станков следует оборудовать

устройствами для регулирования оборотов. Особенно важно иметь оегулируемый в широких пределах электродвигатель при бурении пород разной твердости. Серьезным резервом повышения произво­ дительности станков ударно-канатного бурения является рациона­ лизация технологического режима работы этих станков и в первую очередь выбор правильного соотношения между временем чистого бурения и временем чистки скважин, т. е. выбор оптимального (наилучшего) интервала между чистками скважины.

На основе обобщения практического опыта и результатов изу­

чения вопроса рационального режима работы станков ударно-ка­ натного бурения П. П. Назаров дает следующие рекомендации.

1. При бурении скважин с постоянным числом ударов:

84

2. При бурении с регулированием частоты ударов:

а) по породам XII категории твердости (при « = 59^-50 уд/мин)

чистка скважин должна производиться через каждые 0,8—0,9 м; б) по породам IX категории твердости (при и = 49-т-46 уд/мин)

чистка должна производиться через каждые 1,2 м;

в) по породам VIII категории твердости (при « = 594-43 уд/мин)

чистка должна производиться через каждые 1,5 м.

Количество рейсов желонки, вычерпывающей шлам, при каждой

чистке скважин не должно быть более 2—3 (если диаметр желонки не менее 0,8 диаметра скважин и длина не больше высоты столба шлама в скважине перед чисткой). При работе станков, не имею­

щих регулирующих устройств, можно ограничиться только одним рейсом желонки. Указанные рекомендации пригодны для бурения пород, не имеющих трещин, по которым шлам мог бы вытекать из скважины.

Для различных конкретных условий, встречающихся на карье­ рах, рациональные технологические режимы работы станков удар­ но-канатного бурения должны быть уточнены. Бурение следует

всегда производить с достаточным натяжением каната, наиболь­ шей частотой ударов и максимальной высотой подъема бурового снаряда над забоем скважин, допускаемыми конструкцией стан­ ков и свойствами буримых горных пород. Регулирование инстру­ ментального каната зависит также от состояния амортизатора, длины (глубины скважины) и качества каната. Жесткие

(продолжительное время работающие) амортизаторы, старый (вы­ тянувшийся) канат, небольшая глубина скважины требуют такого регулирования каната, при которой буровой снаряд находится

сравнительно недалеко от устья скважин.

При бурении в трещиноватых породах часто происходит ис­ кривление скважин, поэтому при появлении признаков искривле­

ния (на канате образуются петли) следует прекратить бурение и принять меры к исправлению скважин. На уступах, где часто имеют

место искривления, лучше применять долота с крестовой или фа­

сонной головкой.

Перед перемещением станка производят осмотр ходового меха­ низма его и проверяют действия рычагов управления и тормозов. Перемещение станка от одной скважины к другой, а также на рас­

стояние до 100 м по ровной поверхности производят с поднятой мачтой и подвешенным снарядом. При этом буровой снаряд должен проходить через направляющий раструб, центральное отверстие

шестерни механизма свинчивания и прикрепляться к рабочей пло­ щадке станка.

При бурении первого ряда скважин станок устанавливают пер­ пендикулярно бровке уступа. При необходимости крутого поворота станка надо сначала повернуть его на некоторый угол, затем включить обе гусеницы и сделать перемещение станка вперед или назад, чтобы выправить гусеничную цепь. После этого включают одну гусеницу и небольшими поворотами доводят станок до нуж­ ного положения..

85