Лекция 3 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ И СКВАЖИН Разрушение горных пород взрывом, 2010 1
Оборудование для бурения шпуров Бурение шпуров может производиться следующими способами: вращательным, ударно-поворотным; вращательно-ударным. Вращательное бурение шпуров Бурильные машины вращательного бурения называются сверлами. По виду потребляемой энергии сверла делятся на: электрические, пневматические; гидравлические. По мощности и способу установки на: ручные; колонковые. Разрушение горных пород взрывом, 2010 2
Область применения Ручные сверла (электрические и пневматические) предназначены для бурения шпуров диаметром до 50 мм и глубиной до 3 - 4 м в слабых породах с коэффициентом крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова: f 2 – при осевом усилии до 0, 3 – 0, 40 к. Н (без принудительной подачи); f 4 – при осевом усилии до 3, 0 к. Н (сверла с принудительной подачей). Ручные сверла имеют мощность двигателя от 1, 0 до 1, 4 к. В. Масса ручных сверл без принудительной подачи находится в пределах: 16, 0 – 17, 0 кг (СЭР-1, ЭР 14 Д-2 М, СЭР-19 М, ЭР 18 Д-2 М), сверл с принудительной подачей – 24, 0 кг (ЭРП 18 Д-2 М). Разрушение горных пород взрывом, 2010 3
6 1 2 3 4 5 Схематичное изображение электросверла 1 -электродвигатель, 2 - понижающий редуктор, 3 - патрон шпинделя, 4 - витая буровая штанга 4, 5 – резец, 6 - крыльчатка вентилятора (под защитным кожухом Электрическое сверло СЭР -1 Разрушение горных пород взрывом, 2010 4
Пневматическое сверло СПГ-1 Электрическое сверло с принудительной подачей ЭРП-18 Д-2 М Разрушение горных пород взрывом, 2010 5
Колонковые электросверла в отличие от ручных позволяют бурить шпуры в породах средней крепости (f 8) за счет механизированной подачи сверла на забой. По способу подачи они подразделяются на бурильные машины: с механической (винтовой) подачей; с гидравлической подачей. Электросверла с винтовой подачей имеют постоянный ход резца на один оборот шпинделя. У электросверл с гидравлической подачей обеспечивается плавное поступательно-возвратное движение шпинделя, не зависящее от скорости его вращения. Осевое усилие на забой у колонковых электросверл может изменяться в широких пределах (от 2 до 15 к. Н). Разрушение горных пород взрывом, 2010 6
При вращательном бурении шпуров применяют резцы с лезвиями, армированными пластинками твердого сплава. а б Резцы для вращательного бурения шпуров: а – угольные (РУ-4 М); б – породные (РП-42 -2) Разрушение горных пород взрывом, 2010 7
Стальные витые штанги для вращательного бурения шпуров изготавливают ромбического (а), прямоугольного (б) или круглого сечений. а б в Стальные витые штанги Разрушение горных пород взрывом, 2010 8
Ударно-поворотное бурение шпуров осуществляется пневматическими и гидравлическими перфораторами. Они имеют наименьшую относительную массу на единицу развиваемой мощности, невелики по габаритным размерам, просты в обслуживании и успешно бурят породы любой крепости. Перфораторы делятся на: переносные, колонковые, телескопные. Переносные перфораторы подразделяются на легкие (энергия единичного удара до 36 к. Дж), средние (до 54 к. Дж), тяжелые (63 к. Дж). Переносные перфораторы устанавливают на пневматических поддержках, обеспечивающих нормальные условия бурения и создание осевого усилия на забой шпура. Разрушение горных пород взрывом, 2010 9
Переносной перфоратор ПП-36 В 2 Пневмоподдержка Разрушение горных пород взрывом, 2010 10
Переносной перфоратор, соединенный с пневмоподдержкой Разрушение горных пород взрывом, 2010 11
Колонковые перфораторы, имеющие повышенную энергию удара (90 – 150 к. Дж), устанавливаются на специальных распорных колонках или на манипуляторах буровых кареток. Масса колонковых перфораторов (ПК-50, ПК-60, ПК-75) составляет 50 - 75 кг. Для бурения восходящих шпуров (при проходке восстающих, при бурении шпуров под анкерную крепь) применяют телескопные перфораторы, условно соединяющие между собой перфоратор и пневмоподдержку, соединенные по одной оси. Разрушение горных пород Телескопный перфоратор ПТ-36 12 взрывом, 2010
Буровой инструмент для бурения перфораторами состоит из составных буров и коронок. Составные буры имеют штангу 1 с хвостовиком и съемную коронку 2, армированную твердым сплавом 3. 1 2 3 Бурильный инструмент для бурения шпуров: 1 – штанга, 2 – крестовая коронка; 3 – пластинки твердого сплава Разрушение горных пород взрывом, 2010 13
Наибольшее распространение получили коронки долотчатой и крестовой формы. Коронки долотчатой формы обеспечивают наибольшую скорость бурения в монолитных породах. Коронки крестовой формы применяют для бурения шпуров в трещиноватых породах. Коронки для переносных перфораторов Разрушение горных пород взрывом, 2010 14
Вращательно-ударное бурение Бурильные универсальны: вращательного породах с 8 ≤ f машины вращательного-ударного действия в породах с f ≤ 8 они работают в режиме бурения с отключенным ударным механизмом, а в ≤ 16 – в режиме вращательно-ударных. Пневматическая бурильная машина БГА– 1 м предназначена для бурения шпуров в породах с f ≤ 16. Она состоит из пневмомотора 1, редуктора 2, резинового амортизатора 3, пневмоударника 4, патрона 5, редуктора 6, бокового вала 7, кожуха 8 и корпуса 9. Пневматическая бурильная машина БГА– 1 м Разрушение горных пород взрывом, 2010 15
Бурение скважин Вращательное бурение Вращательное (шнековое) бурение вертикальных и наклонных скважин применяется на карьерах в породах с коэффициентом крепости f ≤ 6. Разрушение породы в забое осуществляется резцами, удаление бурового шлама из забоя – штангами-шнеками. Легкие станки шнекового бурения (СБР-125) применяются в породах с f < 3. Усилие на резец передается массой вращателя и бурового става (до 10 к. Н). Передвижение станка осуществляется шагающим механизмом. Тяжелые станки (СБР-160), применяющиеся в породах с крепостью f ≤ 6 -8, имеют гусеничный ход. Осевое усилие на забой – до 80 к. Н. Разрушение горных пород взрывом, 2010 16
Ударно-вращательное бурение Бурение скважин диаметром 85 -155 мм погружными пневмоударниками (ударно-вращательное бурение) применяется для бурения вертикальных и наклонных скважин на подземных горных работах, а также на карьерах небольшой и средней производительности. На подземных горных работах широко применяется отечественный буровой станок НКР-100 М с погружным пневмоударником. Частота ударов 1200 -1750 ударов/мин. Удары наносятся по хвостовику долота при постоянно вращающемся ставе. Станок устанавливают консольно на распорной колонке, позволяющей бурить круговой веер скважин глубиной до 30 м. Разрушение горных пород взрывом, 2010 17
5 4 3 6 7 2 1 Буровой станок пневмоударного бурения НКР-100 М: 1 – двигатель; 2 – буровой став; 3 – подающий патрон; 4 – редуктор с патроном; 5 – распорная колонка; 6 – пневмоподатчик; 7 – погружной пневмоударник Разрушение горных пород взрывом, 2010 18
Станок НКР-10 М Разрушение горных пород взрывом, 2010 19
Бесклапанный погружной пневмоударник П - 105: 1 – цилиндр; 2 – воздухораспределительное устройство; 3 – поршень-ударник; 4 – долото; 5 – замковое крепление долота Разрушение горных пород взрывом, 2010 20
Среди передовых зарубежных стран, изготовляющих подземные буровые установки, фирма «Тамрок» занимает одно из ведущих мест. Фирма сконструировала два типа установок на пневмоколесном ходу: «Соло» и «Дуо» , соответственно с одной и двумя буровыми группами. Станки типа «Соло» в зависимости от типа бурильной головки имеют серии: 200, 400, 600, 800. Подземная буровая установка «Соло-200» Разрушение горных пород взрывом, 2010 21
Шарошечное бурение Самоходные станки шарошечного бурения СБШ-250 МНА-32 предназначены для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 250 мм, глубиной 32 м и используются при разработках полезных ископаемых открытым способом, при строительстве каналов и гидротехнических сооружений на монолитных, трещиноватых и обводненных породах с коэффициентом крепости 8 -16 по шкале проф. М. М. Протодьяконова. Станок является самоходной буровой установкой на гусеничном ходу с индивидуальным приводом на каждую гусеницу Разрушение горных пород взрывом, 2010 22
Шарошечные долота Разрушение горных пород взрывом, 2010 23
Скачать презентацию Лекция 3 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ И СКВАЖИН
Лекция 3_РГПВ.ppt