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

удерживает коронку в пневмоударнике и препятствует ее провора­ чиванию. Коронка при бурении может передвигаться вдоль оси

пневмоударника на 20 мм. Общий вес ударника в собранном виде

17,3 кг.

Для улавливания частиц буровой пыли при выходе их из устья скважин используется обеспыливатель, который состоит из двух взаимно-перпендикулярных, связанных между собой труб. На кон­

це горизонтальной трубы обеспыливателя, имеющей коническую форму, прикрепляется гофрированный рукав (рис. 49,я). Верти­ кальная труба входит в центр скважины и служит для направления

буровой пыли в горизонтальную трубу. Внутри вертикальной трубы проходит буровая штанга.

Отработанный воздух вместе с буровой пылью при выходе из устья скважины увлекается воздушно-водяной струей; буровая пыль смачивается и направляется в виде пульпы по гофрированно­ му рукаву в водосточную канаву. Расход воды регулируется изме­ нением сечения канавы. Чтобы пыль не попадала в атмосферу, а вода в скважину, зазор между буровой штангой и внутренней стен­ кой вертикальной трубы в верхней части обеспыливателя уплотня­

ют при помощи резинового кольца, которое подтягивают специаль­

ными болтами. Зазор между наружной стенкой трубы обеспылива­ теля и стенкой скважины промазывают невысыхающей мастикой (30% канифоли и 70% машинного масла). Пыль, попадая в лип­ кую среду мастики, осаждается на ней и еще более уплотняет за­ зор. Таким образом создаются условия для полного улавливания пыли. Общий вес обеспыливателя 10,5 кг.

На открытых горных работах станину машины укрепляют на салазках, при помощи которых ее передвигают от скважины к скважине.

Буровая машина БА-100 с пневмоударником М-1700 (рис. 50) предназначена для бурения скважин диаметром 100 мм и глубиной до 50 м Машина БА-100 состоит из станка, укрепленного на рас­ порной колонке, штанг и пневмоударника с буровой коронкой.

Сжатый воздух для работы пневмоударника и вода для про­ мывки скважин подаются в штанги через двойную муфту. Подъем и спуск станка по колонне производят с помощью лебедки.

Все узлы станка смонтированы на сварной станине. Снизу к

станине прикреплен электродвигатель, который через пару цилинд­ рических шестерен вращает шпиндель. Подача шпинделя осущест­ вляется пневмоподатчиком, состоящим из двух цилиндров. Штоки поршней пневмоподатчика захватывают шпиндель станка травер­ сой. Усилие подачи передается траверсой вращающемуся шпинде­ лю через упорные подшипники колонке штанг и пневмоударнику.

соединяются без резьбы с помощью уплотнений из резиновых колец.

114

Рис. 50. Буровая машина БА-100

а — общий вид; б — пневмоударник М-1700; 1 — водоподводящий шланг; 2 — сальник; 3 — автоматическая масленка; 4 — штанга; 5 — воздухо­

'Автоматическое устройство для ускоренной выдачи штанг из сква­

жины значительно сокращает время на вспомогательные работы '(смену коронок и др.).

Пневмоударник М-1700 (рис. 50,6) имеет корпус, изготовленный В виде трубы; в стенках корпуса сделаны две системы каналов для прохода сжатого воздуха и промывочной воды. Воздухораспредели­ тельное устройство имеет пластинчатый клапан. В цилиндр пнев­

моударника со стороны воздухраспределительного устройства

Ввертывается переходник, который закрепляет золотниковую ко­ робку и соединяют пневмоударник со штангой. На переходнике укреплена муфта, предохраняющая корпус пневмоударника от ис­ тирания о стенки скважины.

В табл. 20 дана техническая характеристика станков для удар но-вращательного бурения.

§ 26. Буровой инструмент

Эффективность работы буровых станков в значительной степени

зависит от правильного выбора формы режущей части, угла при-

сстрения и других конструктивных элементов коронки. При удар­

но-вращательном бурении применяются разнообразные виды коро­ нок: долотчатая с одним симметрично расположенным лезвием

(однодолотчатая), долотчатая со смещенным лезвием, крестовая,

долотчатая с дополнительным лезвием, коронки с опережающим

лезвием. Все виды коронок армируются твердыми сплавами, в ос­ новном ВК-15. Достоинства однодолотчатой коронки—простота из­ готовления и удобство заточки лезвия, недостаток — быстрый из­ нос уголков лезвия, что ведет к уменьшению диаметра скважин. Кроме того, в центральной части скважины происходит излишнее

■измельчение породы.

316

Долотчатая коронка со смещенным лезвием меньше измельчает породу в центральной части, однако износ и затупление уголков также значительны.

Крестовая коронка является более стойкой, чем однодолотча-

тая, но при ее применении снижается удельное давление и по-

этому скорость бурения уменьшается. Коронка с дополнительными лезвиями (рис. 51,а) обладает большей стойкостью и обеспечивает

достаточно высокую скорость бурения.

Коронка с одним'опережающим и двумя основными лезвиями (рис. 51,6) имеет в центре одну пластинку на опережающем лезвии

идве пластинки по периферии. При таком расположении лезвий скважина получается более правильной формы и коронка меньше изнашивается. Скорость бурения в этом случае повышается, так

как основные лезвия работают при наличии двух открытых по-'

верхностей. Кроме того, при коронках с опережающим лезвием об­

легчается забуривание скважин и увеличивается выход крупных фракций буровой пыли. Существует коронка с одним опережающим

итремя основными лезвиями (рис. 51, в). Достоинства ее те же.

что и коронки с одним опережающим и двумя основными лезвия­

ми. Недостаток ее заключается в большой сложности изготовления,

Рис. 51. Формы коронок при ударно-вращательном бурении

§27. Ударно-вращательное бурение, производительность его

имеры безопасности

Хорошая работа бурового станка зависит не только от его кон­ струкции, но и от должного ухода и правильной эксплуатации. Бу­

ровой станок должен быть правильно установлен. Воздухопровод-,

117

ный шланг перед присоединением его к штангам продувают сжа­ тым воздухом, чтобы избежать попадания посторонних частиц в воздухораспределительное устройство. Смазка должна поступать

непрерывно и покрывать тонким слоем трущиеся части, обеспечи­ вая тем самым их плавное скольжение.

Как и при всех видах буровых работ, эффективность ударно­ вращательного бурения во многом зависит от выбора и соблюдения правильного режима: числа оборотов, числа ударов, осевого дав­ ления, интенсивности очистки скважин и т. д.

Разрушение породы происходит главным образом за счет уда­

ра пневмоударника. Опыты показали, что наилучшие результаты достигались при 40—60 ударах на один оборот пневмоударника.

В этом случае угол поворота на один удар составляет от 3 до 5°.

Чем выше давление воздуха, тем сильнее и чаще боек поршня на­ носит удары и тем быстрее должен вращаться буровой инструмент.

Число оборотов должно снижаться с повышением крепости по­

роды и с увеличением диаметра скважины. Наиболее целесообраз­ но при бурении использовать электродвигатель с устройством для регулирования числа оборотов. Пневмоударник делает 1 400— 2 300 уд/мин.

На одном из рудников были проведены наблюдения за работой пневмоударника в весьма крепких породах при различном давле­ нии сжатого воздуха. Результаты опытов показали, что при сниже­ нии давления с 5,5 до 5 атм скорость бурения снижалась примерно на 10%. При понижении давления до 4,5 атм скорость уменьшалась

ее диаметра и глубины, а также веса бурового инструмента. В за­ висимости от величины осевого давления скорость бурения изме­ няется в пределах от 20 до 40%. При проходке наклонных и верти­ кальных нисходящих скважин пневмоударник прижимается к за­ бою скважины за счет тяжести бурового инструмента. С глубиной возрастает вес бурового инструмента и, следовательно, увеличи­ вается осевое давление. В этом случае для регулирования осевого давления на забой скважины в машине БМК-2 предусмотрено

приспособление для навески грузов по 20—40 кг. Однако вопрос

регулирования осевого давления в современных машинах еще не получил полного разрешения.

Существенное влияние оказывает на скорость бурения очистка

скважины от буровой мелочи. Своевременное и полное удаление

разрушенных частиц породы имеет особое значение при бурении скважин, направленных вниз. Наилучшим способом очистки явля­ ется бурение с промывкой скважин, что имеет место в пневмоудар­

никах станка БА-100. При бурении станком БМК-2 породная ме­ лочь непрерывно удаляется восходящей струей отработанного воз­ духа со скоростью 20 м!сек. Недостатком этого станка является большой вес бурового инструмента вследствие того, что штанги должны иметь диаметр, равный диаметру корпуса пневмоударника.

118

Успешная работа буровых станков зависит от правильной ор­ ганизации труда и ухода за ними. В результате хорошей органи­

зации труда, правильного распределения обязанностей между чле­ нами бригады, широкого внедрения передового опыта и умелого использования буровой техники систематически перевыполняются нормы выработки и снижается стоимость бурения 1 пог. м сква­

жины. Большое внимание уделяют подготовке персонала, обслу­ живающего буровые станки. Хорошие результаты дал опыт освое­

ния бурильщиками смежных профессий. Благодаря этому буриль­ щики стали самостоятельно выполнять мелкий ремонт и ликвиди­ ровать неполадки в механизмах, на которых они работают.

Пневмоударник целесообразнее смазывать маслом марки Л или аналогичным по вязкости через автоматическую масленку, которая обеспечивает непрерывное поступление масла в пневмоударник в количестве, достаточном для его нормальной работы. Редуктор, вращатель и лебедку смазывают машинным маслом.

Надо следить за тем, чтобы пневмоударник не работал вхоло­ стую, так как это приводит к преждевременному износу его частей.

Хвостовик коронки должен иметь размеры, соответствующие размерам долотоудерживающего стакана пневмоударника. Корон­ ки должны подбираться комплектно по диаметрам и удовлетворять всем требованиям для данных условий. Не следует бурить сильно

затупленными коронками, так как в этом случае снижается произ­

водительность труда и повышается выход дисперсной пыли, весьма

вредной для здоровья человека.

Сборка бурового инструмента должна выполняться тщательно. При бурении скважин необходимо применять промывку водой или пылеулавливающие (пылеосаждающие) устройства.

Во время работы бурового станка бурильщик должен наблю­ дать за работой вращателя, пневмоударника и пылеулавливающе­ го устройства. В случае обнаружения в пневмоударнике или буро­ вом станке какой-либо неисправности ее следует немедленно устра­

нить. Если требуется разобрать пневмоударник, то его нужно сдать в мастерскую. Во всех вращающихся частях (валах, шестернях, шкивах и т. п.) не должно быть биения. Сработавшиеся части

пневмоударника или машины заменяют новыми.

Буровые бригады должны иметь полный набор рабочих инстру­ ментов и аварийных приспособлений. Каждый бурильщик должен знать конструкцию пневмоударника и буровой машины (станка) и

усвоить основные правила пользования ими.

На открытых работах производительность машины БМК:2 при диаметре колонки 100 мм при бурении в поводах XII и XIII кате­

гории крепости составляет 16 м!смену. Стойкость коронки в этих

условиях 50—70 м ппи числе заточек, равном 10. В подземных ус­ ловиях в породах XIV и XV категорий крепости и при диаметре скважин в среднем 130 мм производительность в смену составляет 2,4 м. Передовые бригады и в настоящее время обеспечивают смен­ ную производительность 7—8 м в весьма крепких породах. В част­ ности, на Джезказганском медном руднике в породах XI кате-

119