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

ками нельзя пользоваться при бурении горизонтальных и наклон­

ных скважин, так как он не самоходен и его трудно передвигать от скважины к скважине. Чтобы станок нашел широкое примене­ ние, в нем были сделаны некоторые конструктивные изменения,

обеспечивающие возможность бурения наклонных и горизонталь­ ных скважин и облегчающих передвижение его от скважины к скважине.

Карпинский машиностроительный завод выпускает усовершен­ ствованные станки БС-110/25, имеющие шагающий ход и механи­ зированный подъем подвески с буровым .инструментом с помощью специальной лебедки. Лебедка подъема и механизм шагания имеют общий привод.

Станок БС-110/25 состоит (рис. 42,а}: из рамы / с перемещаю­ щейся подвеской 2, которая имеет электродвигатель 3 и редуктор 4,

укрепленные на раме 5. Канат подвески 6 наматывается на бара­ бан лебедки, свободно сидящей на конце вала редуктора 7.

Управление лебедкой осуществляется рукояткой 8. Механизм ша­ гания 9 укреплен на салазках станка и состоит из рамы 10, опор­

ной стойки 11, коленчатого вала 12, звездочки 13 и цепной пере­

дачи. Последняя закреплена на нижнем конце опорной стойки И.

При вращении коленчатого вала опорная стойка становится пя­ той 14 на землю и, несколько приподняв один конец станка, пере­ двигает его на один шаг вперед или назад. Направление шагания

изменяется в зависимости от направления вращения электродви­ гателя. Если станок надо повернуть под углом, то при помощи

специальных рукояток приподнимают станок с одной стороны в

(штангам и резцу). Подъем буровых штанг производится на ка­

лем 22 через косозубые шестерни 23—28 трехступенчатого редук­

тора. Число оборотов барабана 18,5 об/мин. Включение барабана лебедки производится ленточным фрикционом 29, а торможение— ленточным тормозом 30. От вала трехступенчатого редуктора через звездочки 31 и 32 при помощи цепи 33 приводится в действие

10 об/мин, что при шаге 410 мм за один оборот обеспечивает ско­ рость передвижения станка 0,25 км/час. При вращении коленча­ того вала приходит в движение стойка, связанная шарнирно с шей-

96

Рис. 42. Станок БС-110/25

а — общий вид; б — кинематическая схема

кой вала и, посредством крейцкопфного механизма, соединенная с рамой механизма шагания. Станок имеет кнопочное управление при помощи двух магнитных пускателей. Подъем подвески и пере­ движение станка осуществляются электродвигателем мощностью 2,8 кет; электродвигатель для бурения имеет мощность 10 кет.

Самоходный станок на гусеничном ходу СВБ-2 предназначен для вращательного бурения вертикальных и наклонных скважин глубиной до 25 м диаметром до 150 мм. Станок имеет мачту, опи­ рающуюся цапфами на верхнюю обвязку рамы станка. Мачта сва­ рена из двух швеллеров и двух труб. Последние служат направ­ ляющими для перемещения подвески станка. Подъем и опускание мачты производятся лебедкой и подъемным канатом. Во время подъема и опускания мачты подвеску закрепляют штырем в ниж­ нем ее положении.

Подвеска состоит из корпуса, фланцевого электродвигателя и

редуктора; она опускается под тяжестью собственного веса, а под­ нимается лебедкой станка через тройной полиспаст. Для предот­ вращения переподъема подвески в верхней части мачты устанав­ ливается выключатель.

Гусеничный ход приводится в движение электродвигателем через зубчатые передачи, звездочки и цепь.

Рама станка с установленными на ней механизмами и мачтой

имеет крышу и боковые щиты. . Рама опирается на гусеничную тележку в трех точках: одной посередине передней (балансирной)

оси и двумя на заднюю опорную ось.

98

Силовое оборудование состоит из двух электродвигателей: один для перемещения и подъема мощностью 14 кет и другой для вра­ щения (вертикального) мощностью 40 кет. Электродвигатели при­ водятся в движение с помощью магнитных пускателей; энергия

подается через кабели trill ЗХ254-1,ХЮ, длина кабеля 100 м, срок службы около 2 лет. В табл. 17 дана техническая характери­ стика станков вращательного бурения для открытых разроботок.

Станки этого типа обслуживаются двумя рабочими.

Буровой инструмент для вращательного бурения скважин в мяг­

ких и средних породах состоит из набора штанг и резцов (рис. 43). Штанги 1 делают из трубы диаметром 51 мм, к которой прива­ ривается винтовая спираль 2. Витки спирали изготовляются из полосовой стали толщиной 4—5 мм. С одной стороны штанги имеется хвостовик 3, ас противоположной стороны патрон 4.

В последний вставляется хвостовик другой штанги или хвостовик резца 5, крепление которых осуществляется при помощи пальца 6 с шайбой 7 и шплинта 8. Крепление хвостовика штанги и шпин­ деля редуктора такое же, как и соединение штанг, но в переходной муфте шпинделя паз сделан сквозным, благодаря чему соедине-

Рис. 43. Буровой и вспомогательный инструмент при вращательном буре­ нии скважин

ние получается шарнирным. Резец 5 представляет собой стальную поковку, имеющую два или три пера и хвостовик. В пазы рабочей поверхности перьев и в центр резца впаиваются пластинки из твер­ дого сплава 9. На рисунке показан трехперый резец, но при бу­ рении нетрещиноватых пород можно применять и двухперый.

Кроме резца и набора штанг, обеспечивающих бурение сква­

жин на полную глубину, для каждого станка необходимо иметь запасные резцы, штанги, пальцы и шайбы к ним, железную отож­ женную проволоку диаметром 1,5 мм для расшплинтовки пальцев, „ключ-скобу 10 и ловильный штопор 11.

§23. Устройство станков вращательного бурения

ибуровой инструмент для подземных работ

Для вращательного бурения в подземных условиях применяют

несколько видов буровых станков. Наиболее широкое распростра­

нение получили станки БД конструкции инж. Миняйло, БСШ-1

и др.

Станок БД конструкции инж. Миняйло (рис. 44) состоит из станины 1, на которой установлены электродвигатель, враща­ тельный механизм и регулятор давления. Для удобства переме-

Рис. 44. Буровой станок БД

щения станка по горным выработкам станина делается разъем­

ной из двух частей, соединяемых между собой петлями и бол­

тами 2. Станина крепится на деревянной раме болтами или костылями.

100

Передача вращения буровому инструменту от электродвига­ теля 3 осуществляется малой шестерней, установленной на валу двигателя, и большой с внутренним зацеплением 4, укрепленной на стальной соединительной втулке 5, охватывающей пустотелый шпиндель 6 с патроном 7, куда вставляется буровой инструмент. Шестерни закрыты кожухом 8.

Соединительная втулка 5 в нижней своей части имеет по всей длине паз, сделанный по шпонке шпинделя, отчего последний, по­ ступательно перемещающийся во втулке, может вращаться вместе с ней. Соединительная втулка свободно вращается в подшипнике, закрепленном на верхней плите станины.

Механизм регулирования подачи и давления бурового инстру­

приводимая в движение маховичком 12. При вращении маховичка начинает вращаться шестерня 10, которая своими зубцами пере­ двигает рейку и шпиндель с буровым инструментом, закрепленным

предназначен для бурения скважин шарошечными долотами.

Станок состоит из станины 1, на которой установлен электро­ двигатель 2 с главным фрикционом и редуктором вращателя 3, гидравлического привода подачи 4 с электродвигателем привода 5 и подъемной лебедки, расположенной с другой стороны редуктора.

Буровые штанги закрепляются в зажимном патроне 6.

Вращение ротора электродвигателя 2 через главный фрикцион

7 передается коробке передач, в которой находятся четыре цилин­ дрические шестерни 8, 9, 10 и 11. Эти шестерни приводят во вра­

щение вал 12 с кулачковой муфтой 13. Рычагом 14 кулачковая

муфта 13 может быть введена в зацепление с кулачками 15 кони­ ческой шестерни 16, которая через коническую шестерню 17 при­ водит в движение вращательный механизм.

При сцеплении кулачковой муфты 13 с кулачками 18 начинают вращаться шестерни 19, 20 и 21. На одном валу с шестерней 21 находится шестерня планетарной передачи 22. С последней соеди­ няются сателлитовые шестерни 23, находящиеся в зацеплении с шестерней 24, имеющей внутренние зубцы. Валик 25 шестерен 23

соединен с барабаном лебедки 26. Вращение барабана для подъе­

ма инструмента происходит при торможении шестерни 24; в этом

случае сателлитовые шестерни обегают шестерню 24 и вращают барабан, имеющий тормоз 27. Для создания необходимого давле­

ния на буровой инструмент в станке БСШ-1 применена гидравли­ ческая подача. Рабочее давление жидкости 25 кг/см2; мощность

электродвигателя подачи 1,5 кет, наибольшее давление 4 320 кг. Техническая характеристика станков вращательного бурения

для подземных работ приведена в табл. 18.

Вращательное бурение производится кольцевым (ко­ лонковым) способом, при котором порода выбуривается в

101

Рис. 45. Станок БСШ-1

а —< общий вид; б — кинематическая схема

102

Таблица 18

Техническая характеристика станков вращательного бурения для подземных работ

небольшого диаметра керн обычно отламывается сам вследствие вибрации бурового инструмента. Бурение скважин ведется с про­ мывкой.

Вращательное бурение производится:

а) буровыми коронками, армированными твердыми сплавами; б) коронками, армированными алмазами (алмазное бурение), в) с помощью дроби (дробовое бурение); г) шарошками (шарошечное бурение).

В случае применения армированных коронок в комплект буро­ вого инструмента входят коронка, колонковая труба, переходник с колонковой трубы на штангу, буровые штанги и сальник.

Буровая коронка представляет собой короночное кольцо с толщиной стенок 6,5--8 мм, рабочий торец которой армирован твердыми сплавами или алмазами.

При бурении крепких горных пород применяют восьмигранные стержни твердого сплава диаметром 5 мм, длиной 10 мм. Вес стержня 3 г. При бурении пород средней крепости используют

прямоугольные пластинки размером 10X7,5 мм, толщиной 3 мм;

вес каждой пластинки 3 г. Мягкие породы бурят косоугольными

или ромбическими пластинками каждая весом от 3,3 до 12 г.

Восьмигранные стержни закрепляют в короночном кольце и заче-

канивают. Пластинки остальных форм впаивают. Резцы затачивают под углом 40—85°. Для более крепких пород делают больший угол заточки. На наружной и внутренней боковых поверхностях корон­ ки делают канавки для пропуска промывочного раствора.

Коронку соединяют колонковой трубой, которая служит для подъема выбуриваемого керна и направления бурового инстру-

103