Файл: Катанов Б.А. Станки вращательного бурения на угольных разрезах учебное пособие для учебно-курсовой сети и для подготовки квалифицированных рабочих на производстве.pdf

126

VIII. ЗАРУБЕЖНЫЕ СТАНКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

За рубежом ударно-канатное бурение также постепенно заменяется вращательным. В последнее время в США наряду с широкоприменяемыми станками для шнекового бурения вер­ тикальных, наклонных и горизонтальных скважин получают распространение станки вращательного бурения с шарошечными

долотами, которые используются преимущественно для бурения

крепких пород. Учитывая большие достоинства шарошечного бурения, зарубежные фирмы стали выпускать самоходные стан­ ки для вращательного бурения скважин с шарошечными доло­

тами и с продувкой скважин сжатым воздухом. Наибольшее распространение получили станки 58-ВН Чемпион Джой, 50-R Бюсайрус и Хеви-вейт Чемпион.

1. БУРОВОЙ СТАНОК 58-ВН

Станок 58-ВН (рис. 72) предназначен для бурения на от­ крытых разработках взрывных скважин в крепких породах. Для бурения используют трехшарошечные долота диаметром 165—487 мм. Вращение бурового става осуществляется со ско­ ростью 10, 30, 50 <и 80 об1мин. Буровые штанги — толстостенные

бесшовные трубы, снабженные конусной резьбой. Длина штанги 3050 и 6100 мм. Осевое давление на буровой инструмент обес­

ризонтальном положении станок устанавливается с помощью трех гидравлических домкратов, два из которых расположены

в передней части станка и один сзади. Станок смонтирован на гусеничном ходу (ширина гусениц 457 мм, расстояние между гусеницами 2400 мм) и перемещается со скоростью 8 км/час.

Гусеничный ход приводится двигателем мощностью 40 л. с. Этот же двигатель используется для вращения бурового става.

Станок 58-ВН имеет длину 8150 мм, ширину 3500 мм, вы­ соту мачты 12 450 мм, общий вес 24 т.

129

Очистка скважины от буровой мелочи производится сжатым воздухом, подаваемым во внутренние каналы штанг от ком­ прессора производительностью 14,1 м^/мин. Давление воздуха составляет 6—7 ати. Мощность электродвигателя компрессора

станка. Привод станка осуществляется по системе генератор-

двигатель, что позволяет плавно регулировать подачу бурового инструмента и изменять скорость вращения в зависимости от крепости пород, не прекращая бурения.

Шарошечное долото 1 соединяется с пустотелой десятимет­ ровой штангой 2 с наружным диаметром 176 мм при помощи замка с конической резьбой. Верхний конец штанги укреп­ ляется в шпинделе 3 редуктора 4. Последний перемещается по мачте станка, с которой он имеет зубчато-реечное зацепление.

130

Вращение бурового инструмента производится электродвигате­ лем 5. Передача давления на буровой инструмент осущест­

вляется гидравлическим способом с усилием до 22,5 т. На раме

станка помещается преобразовательный агрегат 6. Двигатель агрегата мощностью 100 л. с., напряжением 4000 в вращает два генератора и возбудитель мощностью 5 л. с. Один генератор питает двигатель 8 мощностью 25 л. с. подъемной лебедки и гусеничного хода, а другой осуществляет вращение бурового става. Для удаления буровой мелочи на раме смонтированы два компрессора с двигателями 7 'переменного тока мощностью по 125 л. с. каждый. Производительность одного компрессора

14,6 м3!мин, давление 7 ати.

Для установки станка в рабочее положение служат три гидравлических домкрата 9. Ход поршня каждого домкрата 1280 мм, диаметр опорного башмака 1312 мм.

Гидравлическая система станка состоит из двух масляных насосов, каждый из которых приводится в движение электро­ двигателем мощностью 5 л. с. Насосы приводят в действие привод нажатия на буровой став и гидравлические домкраты 9.

Буровые штанги устанавливаются на обойме держателя 10, который служит для механического подвода штанг к шпинделю

при их наращивании и разъединении. Операция наращивания штанги занимает при этом не более одной минуты.

Буровая мелочь удаляется из скважины струей сжатого воздуха аналогично станку 58-ВН.

Гусеничный ход станка имеет цепные передачи. Каждая гусеница включается фрикционом, сблокированным с тормозом.

3. СТАНОК ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ ХЕВИ-ВЕЙТ ЧЕМПИОН

Фирма Джой Мэньюфекчуринг К0 выпускает станки враща­ тельного бурения Хеви-вейт Чемпион с продувкой забоя сква­ жины сжатым воздухом. Диаметр буримой скважины состав­ ляет от 156 до 185 мм.

Для бурения применяются шарошечные долота, показавшие хорошие результаты при бурении нефтяных скважин.

Вращение от электрического или дизельного двигателя пере­ дается буровой штанге с помощью четырехскоростной коробки передач, что позволяет легко изменять число оборотов в зави­ симости от крепости буримых пород. Увеличению скорости бурения также способствуют гидравлически регулируемое осе­ вое усилие до 13,5 т и непрерывное удаление из забоя скважины буровой мелочи сжатым воздухом. Станок снабжен буровыми

штангами диаметром 100 мм и длиной от 3 до 12 м. Подъемное

132

устройство имеет двухцилиндровый гидравлический домкрат с диаметром цилиндров 150 мм и величиной хода 1225 мм.

Станок смонтирован на гусеничном ходу. Ширина гусениц 400 мм; при необходимости сна может быть увеличена вдвое. Управление каждой гусеницей

ка на месте работы служат

гидравлические домкраты. Вес станка около 19 т.

Станки успешно применя­ ются на открытых разработках горнорудной и угольной про­ мышленности Америки, Англии

и Франции.

На угольных разрезах За­ падной Виргинии скорость бу­ рения составила при примене­ нии этого станка 144 м в день против 30 м при бурении стан­

ком ударно-канатного бурения.

На угольных разрезах Нортумберленда (Англия) скорость бурения скважин ко­ ронками диаметром 185 мм в течение пяти недель составила 15 м/час при средней глубине 15,3 м. Бурение велось по слою песчаника и глинистого сланца.

4.СТАНОК С ДЛИННЫМ БУРОВЫМ СТАВОМ

Буровой станок (рис. 74)

применяется для вращатель­ ного бурения вертикальных

скважин в некрепких породах.

буровой став перемещается в вертикальном направлении по на­

правляющим мачты. Вращение бурового става производится через редуктор электродвигателем мощностью 100 л. с. Скорость