Файл: Петухов С.М. Бурильщик.pdf

шую по диаметру головку. Разницу в диамет­ рах головок двух смежных по длине буров в комплекте называют шагом бура по диаметру. При бурении закаленными бурами шаг прини­ мается 2—3 мм, а при бурении армированны­ ми бурами 1—1,5 мм. Диаметр головки самого длинного бура должен быть на 2—3 мм больше применяемого патрона ВВ.

Разницу в длине двух смежных буров в комплекте называют шагом бура по длине; шаг по длине принимают в зависимости от крепости породы, а также от типа перфоратора и удобства работы. При бурении колонковы­ ми перфораторами шаг буров не должен быть больше величины хода податчика; при буре­ нии телескопными перфораторами — не более величины хода телескопной подачи.

Длину самого короткого бура (забурника) в комплекте при ручных перфораторах прини­ мают 300—600 мм, при колонковых и теле­ скопных — равной расстоянию от перфоратора до забоя при отодвинутой назад до отказа ма­ шине.

Для изготовления буров и штанг применя­ ют углеродистые и легированные стали. В со­ став легированных сталей помимо углерода входят кремний, никель, хром, молибден, ва­ надий и другие элементы, которые способству­ ют повышению ее прочности. Хорошо себя за­ рекомендовал прокат из стали марки 55С2 и 95ХМА. Лучшей для буров является сталь марки 28ХГНЗМ. В некоторых случаях еще на­ ходит применение углеродистая сталь марки У7 и У8.

Буровая сталь выпускается заводами в ви­ де прутков круглого или шестигранного сече­ ния. Для ручных и телескопных перфораторов

буры изготовляют из шестигранной стали диа­ метром 22 и 25 мм, для колонковых — из круг­ лой стали диаметром 32 мм.

2. Изготовление буров

Технологический процесс изготовления цельных буров, армированных твердыми спла­ вами, состоит из следующих последовательно выполняемых операций: заготовки буровой стали, высадки ц термической обработки хво­ стовика бура, высадки головки бура, отжига головки бура, разделки паза в головке бура под пластинку твердого сплава, шлифовки пла­ стинки, пайки пластинки твердого сплава в головке бура, обдирки головки бура и заточки пластинки твердого сплава.

Большинство операций по изготовлению буров выполняют на бурозаправочном стан­ ке. Переса, ковкой головки и хвостовика сталь нагревают в специальных нефтяных или элект­ рических печах до температуры 1050—1100° С. Для закалки буров применяют закалочные ванны с водой или маслом.

Пайку пластинок твердого сплава произво­ дят красной электролитической медью или ла­ тунью в пламенных или электрических печах. В последнее время широко применяют нагрев токами высокой частоты. После пайки произ­ водят обд'йрку и заточку пластинок твердого сплава. Готовые буры проверяют и комплек­ туют.

Изготовление буровых штанг отличается от изготовления цельных буров отсутствием опе­ раций по формовке головки бура и пайке пла­ стинки. Вместо этих операций обтачивают ко­ нус под съемную коронку.

Рубку, высадку, заправку и закалку хвосто­

50

товления существуют бурозаправочные ма­ стерские.

Так как бурильщик непосредственно не связан с изготовлением буров, конструктивно­ го описания оборудования бурозаправочной мастерской здесь не приводится.

3. Правила эксплуатации бурового инструмента

Дефекты, имеющиеся на бурах и буровых штангах, являются основной причиной боль­ шинства поломок бурового инструмента. Поэ­ тому буровой инструмент при транспортиро­

вании и при работе в забое необходимо тща­ тельно оберегать от ударов. Штанги рекомен­ дуется хранить на стеллажах. Чтобы обеспе­ чить равномерный износ штанг, следует ме­ нять последовательность их соединения в ставе. Это позволяет получить равномерный усталостный износ комплекта. Резьбу на кон­ цах штанг следует хорошо смазывать графит­ ной смазкой.

Очень важно своевременно затачивать бу­ ры или менять съемные коронки. Различают

52

следующие виды износа головки бура или ко­ ронки: фронтальный и по диаметру. Фронталь­ ный износ (рис. 21, а) проявляется в виде по­ степенно расширяющейся почти горизонталь­ ной поверхности лезвия с небольшим округле­ нием углов. Износ по диаметру при этом име­ ется, но он не так велик и пластинка пример­ но сохраняет после затупления свою первона­ чальную форму. При заточке такого бура обычно снимают только центральную часть твердого сплава (рис. 21,6 заштриховано). Износ по диаметру имеет место при бурении высокоабразивных пород, содержащих боль­ шое количество кварца, при бурении которых необходимо тщательно следить за износом го­ ловки бура или коронки и не допускать поте­ ри диаметра более чем на 1 мм.

Корпус коронки сильно изнашивается, ес­ ли шпур плохо очищается от буровой мелочи. В этом случае необходимо усилить промывку шпура. Своевременная и правильная заточка буров имеет большое влияние на срок службы бурового инструмента. При заточке нужно стремиться к минимальному расходу твердого сплава и не перетачивать пластинку бура, а также не создавать местных перегревов пла­ стинки, которые вызываются чрезмерной твер­ достью или мелкозернистостью шлифовально­ го круга и недостаточной подачей охлаждаю­ щей эмульсии.

Бур с долотчатой головкой считается за­ тупленным, когда пластинка твердого сплава имеет ширину площадки затупления 3 мм на расстоянии 5 мм от внешнего края. Износ из­ меряют шаблоном (рис. 22). Угол заточки бу­ ров должен составлять 110° и радиус лезвия бура R —80 мм. Заточку прекращают, когда

53

Круги рекомендуется применять зернисто­ стью 60—80 и твердостью СМ1—СМ2 (сред­ немягкие). Крупнозернистые круги для заточ­ ки применять не следует, несмотря на то что они увеличивают число заточек на шлифо­ вальный круг.

Долотчатые коронки и головки затачива­ ют на плоском круге прямого профиля типа ПП. Для крестовых коронок применяют ка­ мень, заточенный алмазом под углом 126°. Во время заточки должна интенсивно подаваться охлаждающая эмульсия. При заточке кресто­ вые коронки необходимо наклонить к кругу под углом 30°. При таком положении коронки угол заточки ее лезвия составит 110°.

Профиль заточного круга периодически восстанавливают при помощи алмазных рез­ цов. Чем чаще профилируется круг, тем точ­ нее затачиваются коронки.

VI. ПРОИЗВОДСТВО И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СЖАТОГО ВОЗДУХА

чается в специальных машинах, называемых компрессорами. При прохождении по воздухо­ проводам до бурильных машин давление сжа­ того воздуха снижается до 4—5 кГ/см2, а иногда и более.

Компрессорная установка состоит из комп­ рессора, всасывающего трубопровода с фильт­ ром, нагнетательного трубопровода с воздухо­ сборником, оборудования для охлаждения, привода, пусковой и защитной аппаратуры.

55

Принцип действия компрессора заключает­ ся в следующем (рис. 24, а): в цилиндре 1 по­ мещается поршень 2, которому сообщается возвратно-поступательное движение. При дви­ жении поршня слева направо происходит за­ сасывание воздуха через всасывающий клапан 3, а при обратном движении поршня засосан-

Рис. 24. Принцип работы компрессора

а — одноступенчатого; б — двухступенчатого

ный воздух сжимается до тех пор, пока дав­ ление его в цилиндре не достигнет заданной величины, после чего сжатый воздух из ци­ линдра через нагнетательный клапан 4 вытал­ кивается в воздухосборник 5, из которого че­ рез кран 6 он может быть направлен в возду­ хопроводную магистраль 7.

Если в компрессоре сжатие происходит в один прием*' до конечного давления, такой компрессор называется одноступенчатым.

Двухступенчатый компрессор (рис. 24, б) состоит из цилиндра низкого давления 1 и ци­ линдра высокого давления 6. Воздух из ат­ мосферы через всасывающий клапан 3 заса­ сывается в цилиндр 1, после чего при обратном ходе поршня 2 сжимается и через нагнета­ тельный клапан 4 выталкивается в холодиль­ ник 5, в котором охлаждается до первоначаль­

56

ной температуры. Из холодильника 5 при дви­ жении поршня 7 первоначально сжатый воз­ дух через всасывающий клапан 8 засасывается в цилиндр 6. При обратном ходе поршня 7 воз­ дух в цилиндре 6 сжимается до конечного дав­ ления и через нагнетательный клапан 9 вытал­ кивается в воздухосборник 10, откуда через кран 11 он может быть направлен в воздухо­

толчки не передавались работающим буриль­ ным машинам, у компрессоров устанавливают специальный резервуар — воздухосборник, ко­ торый является регулятором, поддерживаю­ щим более или менее постоянное давление воздуха в сети. В воздухосборнике, кроме то­ го, сжатый воздух очищается от влаги и мас­ ла. К воздухосборнику присоединена возду­ хопроводная сеть, по которой сжатый воздух поступает к потребителям.

Для воздухопроводов применяют стальные бесшовные трубы с наварными кольцами и подвижными фланцами. Диаметр труб в за­ висимости от расхода воздуха составляет 50— 150 мм. Для распределения сжатого воздуха между машинами трубы снабжены специаль­ ными воздухораспределительными устройства­ ми (патрубками). Потребителей воздуха под­ ключают к воздухораспределительным пат­ рубкам при помощи резиновых шлангов диа­ метром 13, 16, 19, 25 и 32 мм. Длина шлангов 10—25 м. К бурильной машине воздушный резиновый шланг подсоединяют при помощи накидной гайки с конусным или плоским нип­ пелем с прокладкой. Для сращивания шлан-

57