Файл: Байконуров О.А. Комплексная механизация очистных работ при подземной разработке рудных месторождений.pdf

7,2 л. с. На прицепе станка находится передвижной компрессор. Управ­ ление всеми механизмами осуществляется с помощью гидросистемы. По­ ворот стрелы в горизонтальной плоскости возможен на 180°, в верти­ кальной — на 90°.

Самоходный буровой станок (модель 155) предназначен для буре­ ния нижнего полувеера скважин диаметром 114—127 мм и глубиной до 75 .л. Он имеет пневмоколесный ход с пневматическим приводом. Привод вращателя, подъема-опускания мачты, извлечения штанг, системы от­ соса пыли, подачи — гидравлический.

Буровые штанги диаметром 89 мм имеют длину 3 м. Средняя ско­ рость бурения в известняках 13,5 м/час.

Станок «Перфо-ббД» на пневмоколесном ходу предназначен для бу­ рения полного веера скважин диаметрами 85, 102, 115, 160 лиг и глуби­ ной соответственно 120, 150, 100 лі. Вес станка 2 т. Автоподатчик цеп­ ной. Привод механизма подачи, вращателя, колесного хода — пневмати­ ческий.

§ 4. Станки с бурильными машинами вращательно-ударного бурения

К г-шм относятся самоходные станки П-29, СБУ-70 и 2СБУ-70, а также станок БУВ-2 для бурения полного веера взрывных скважин. Для выявления возможностей враща­ тельно-ударного способа бурения глубоких скважин малого диаметра впервые в Советском Союзе Казахским политехни­ ческим институтом имени В. И. Ленина были проведены экспериментальные работы на шахте 51 ДГМК. Скважины глубиной до 22 м и диаметром 55—-75 мм бурили с помощью опытной самоходной буровой установки, смонтированной на базе каретки БТП 75/105. При испытаниях пользовались пневмоударными механизмами, которые имели широкий диапазон работы единичного удара от 7,5 до 15 кГм с чис­ лом ударов в минуту от 1450 до 2500. Штанги длиной 1,8 м изготовляли из буровой стали диаметром 32 мм. Скважины бурили по весьма абразивной сульфидной медной руде с /= 1 2 —16.

Долотчатая коронка имела специальную заточку. В про­ цессе проведения опытов необходимо было определить воз­ можность бурения нисходящих скважин глубиной до 22— 25 м вращательно-ударным способом, выявить характер из­ менения технической скорости бурения и энергетических затрат в зависимости от глубины скважины, диаметра корон­ ки и крепости буримых руд, а также влияние осевого усилия на забой. Результаты исследований [5, 6] позволили сделать следующие выводы.

1.Вращательно-ударный способ бурения скважин мало­ го диаметра глубиной до 22 м является высокопроизводи­ тельным.

2.Наибольшая техническая скорость с наименьшими энергетическими затратами была достигнута при следующих

оптимальных параметрах бурения: диаметр коронки—55— 60 мм; давление сжатого воздуха в пневмоударном меха­ низме—5—6 ати; осевое усилие на забой 1100—1350 кГ; работа единичного удара пневмоударного механизма 10— 12 кГм и число ударов 2500 в минуту. Муфты с веревочной резьбой, имеющие шаг нарезки 20—30 мм, обеспечивают передачу энергии удара непосредственно через торцы штанг, что уменьшает потери энергии удара и скорости бурения с глубиной. Эти выводы были подтверждены при испытании бурового станка П-29 института ВНИИБТ на той же шахте.

Станок П-29 предназначен для бурения скважин враща­ тельно-ударным способом. Глубина скважин до 50 м, диа­ метр 65 мм.

При этом применяли трубчатые штанги диаметром 38 мм и длиной 1200 мм; коронки — крестовые. Бурильную ма­ шину, состоящую из вращательно-ударного механизма и автоподатчика, устанавливали на распорной колонке. Рас­ положение скважин веерное. Чистая скорость бурения дости­ гала 350—400 мм/мин. Падение скорости с глубиной прак­ тически не наблюдалось. Была достигнута средняя эксплуа­ тационная скорость бурения на станке 104-15 пог. м за смену. Станок П-29 имел следующие недостатки: он не был

Рис. 50. Буровой станок 2СБУ-70.

самоходным; для его переноса и закрепления требовались большие затраты времени и труда. Ход подачи 1,2 м недос­ таточен, а скорость подачи мала.

Вынос бурового шлама из нисходящих скважин затруд­ нен.

На платформе гусеничного хода смонтированы два блока управления, состоящие каждый из маслостанции 4 и пуль­ т а управления. Кинетическая схема 2СБУ-70 приведена на

рисунке 51.

Для создания 2СБУ-70 в основном использовались про­ веренные узлы и детали от станка П-29 п бурильной каретки СБУ-2м.

Каждая гусеница хода имеет индивидуальный привод, состоящий из пневмодвигателя ДР-10у и червячного редук­ тора. Пульт управления гусеничным ходом сосредоточен на двух стойках, расположенных на платформе в задней части машины. Питание пневмоэнергией подается на установку двумя напорными гибкими рукавами диаметром 50 мм от участковых воздухопроводов. Вода для промывки подается к машине посредством одного гибкого шланга диаметром 32 лш. Пульт управления работой бурильной головкой и автоподатчнка каждой бурильной машины, включая краны для подачи промывочной воды, сосредоточены на раме авто­ податчика. На задней части станка к раме приварены две подножки, на которых находится машинист во время пере­ движения машины. Для придания устойчивости во время бурения на металлоконструкциях подножки смонтированы четыре винтовых домкрата.

Двигатели исполнительных механизмов работают от пневматической энергии. Почти все вспомогательные опера­ ции на установке выполняются с помощью гидроци­ линдров.

Станок имеет две бурильные группы: левую и правую. В каждую из этих групп входят бурильная машина, стрело­ видный манипулятор, несущая рама, в которой шарнирно закреплен манипулятор. На несущей раме смонтированы маслостанция и пульт управления бурильной группой. Обе группы идентичны по конструкции: одна является зеркаль­ ным изображением второй.

Бурильная машина (рис. 50) состоит из рамы 14, на ко­ торой смонтированы бурильная головка 5, привод подачи 10, цилиндр надвигания 7, люнет и цилиндр гидроключа 15, буровой инструмент 6 и пульт управления. Рама представ­ ляет собой металлоконструкцию, состоящую из двух швел­ леров. По направляющим рамы автоподатчика с помощью цепной передачи передвигается каретка, на которой болтами закреплена бурильная головка (рис. 52). Последняя состоит из пневмоударника и вращателя, помещенных в один кор­ пус. Шпиндель 1 редуктора вращателя головки имеет шли­ цевое соединение, внутри которого расположен переход­ ник 2, передающий вращающий момент ставу штанг; Вра­

щатель, состоящий из ротационного пневмодвигателя 3 и редуктора 4, развивает крутящий момент до 35 кГм.

Реверсивный пневмодвигатель предназначен для враще­ ния бурового става во время бурения и для свинчивания и развинчивания штанг. Он состоит из корпуса 4, ротора 5 в сборе, переходного фланца 6 и глушителя шума 3. Сжатый воздух от пульта управления по гибким рукавам подается к соответствующему штуцеру в зависимости от направления вращения. Пневмодвигатель при давлении воздуха 5 ати развивает мощность 5 л. с. при числе оборотов 3000 в мину­ ту и позволяет регулировать скорость вращения става штанг в пределах от 0 до 150 об!мин. Трехступенчатый цилиндри­ ческий редуктор вращателя предназначен для передачи кру­ тящего момента от пневмодвигателя к буровому ставу.

На выходной конец шпинделя 1 насаживается опорное кольцо 8, а во внутреннюю полость его вставлен переходник, который посредством шлицевого соединения передает враще­ ние и удары бойка пневмоударника ставу штанг. На крышке корпуса бурильной головки крепится водяная муфта 9 с резиновыми уплотняющими манжетами. Пневмоударник клапанного типа при давлении воздуха 5 ати и расходе 11 мг/мин имеет энергию единичного удара 14 кГм и число ударов 2100 в минуту. Пневмоударник размещен в полой части корпуса 10 бурильной головки и посредством задней крышки 11 четырьмя стяжными болтами 12 крепится к корпусу. Буровой инструмент состоит из штанг диамет­ ром 38,5 мм и длиной 1,8 м и крестовой коронки. Передача удара буровому ставу осуществляется через промежуточное звено — переходник. Пневмоударник состоит из стального корпуса 13, втулки 14, бойка 15, крышки 16 и клапанной коробки 7.

Цепной пневмоподатчик укомплектован приводом, цепью, отклоняющими и натяжными звездочками. Привод податчика крепится внизу на направляющих рамы. Для ограничения движения каретки с бурильной головкой по направляющим рамы имеются задние и передние упоры.

Пневмоподатчик предназначен для перемещения буриль­ ной головки по направляющим рамы автоподатчика при спуско-подъемных операциях и для создания осевого усилия на забой в процессе бурения. Привод податчика состоит из пневмодвигателя, шестеренчатого и червячного редукторов с і = 92. При давлении воздуха 5 ати пневмодвигатель разви­ вает мощность 3,9 л. с. при числе оборотов 3500 в минуту.

Червячный редуктор состоит из корпуса, червячной пары, звездочки и колеса. На конце вала червяка насажено зубчатое колесо, которое входит в зацепление с роторной

Рис. 52. Бурильная головка.

шестерней пневмодвигателя. На другом конце червяка име­ ется шестигранник для проворачивания редуктора вручную в случае отсутствия воздуха.

Механизм подачи обеспечивает осевое усилие до 700 кГу скорость холостого хода бурильной головки 11,4 м/мин.

ский люнет служит для центрирования штанг при забурива­ нии и для удержания става штанг при его разборке, гидро­ цилиндр надвигания — для прижатия автоподатчика к забою. Ход поршня гидроцилиндра 700 мм. Манипулятор станка 2СБУ-70 состоит из несущего кронштейна, стрелы п двух гидроцилиндров. На верхнем конце стрелы шарнирно закреплен автоподатчик, а нижним концом стрела шарнир­ но связана с несущей рамой.

С помощью двух манипуляторов можно вести одновре­ менно бурение двух параллельных скважин на расстоянии от 0,8 до 2 м друг от друга. Минимальное расстояние скважи­ ны от кромки уступа или стенки камеры составляет 0,2 м. Кроме того, манипулятор позволяет бурить нисходящи«

скважины з вертикальной плоскости от 0 до 90° к горизон­ ту и в горизонтальной плоскости вправо и влево от оси стан­ ка на 60°. Подъем и опускание стрелы, а также поворот автоподатчика в вертикальной плоскости осуществляется гидродилиндрами ; поворот автоподатчика влево и вправо от продольной оси симметрии установки производится одним гидроцилиндром.

Гусеничный ход 2СБУ-70 взят от бурильной каретки СБУ-2м. Пневмоснстема, схема которой дана на рисунке 53, состоит из пневмодвигателей, пневмоударника, пусковых кранов и системы напорных рукавов.

Пневмоэнергия по двум напорным рукавам диаметром 50 мм подается к коллектору, где установлены два вентиля на штуцерах вводов. Затем по напорным гибким рукавам происходит распределение пневмоэнергии к пультам управ­ ления.

Гидросистема (рис. 54) включает в себя маслостанцию, гидроцилиндры, гидрораспределители, систему напорных гибких рукавов. Каждая бурильная группа имеет маслостанцию, которая состоит из шестеренчатого пневмодвигате­ ля мощностью 4,8 л. с. и 4000 оборотов в минуту, редуктора,

управления каждой бурильной машиной состоит из пневмокранов и гидрораспределителей. Управление работой буриль­ ной головки, вращателя осуществляется кранами, располо­ женными на раме автоподатчика; управление движением гусеничного хода — двумя кранами, размещенными сзади машины на специальных стойках.

Управление всеми гидроцилиндрами, гидролюнетом, за­ пуск шестеренчатого пневмодвигателя маслостанции, а также подача промывочной воды к муфте каждой буриль­ ной группы производится с пульта управления, размещен­ ного на несущей раме группы. Расход воздуха 'при давлении 5—6 ати одной бурильной машиной составляет 16— 18 м3/мин, а двигателями гусеничного хода — до 22 м3/мин. Расход промывочной воды достигает 35 л/мин.

Опытный образец 2СБУ-70 прошел промышленные испытания в первой половине 1965 г. на Джезказганском руднике.

За время испытаний пробурено 2050 м скважин диамет­ ром 60—70 мм при крепости руды 12—14. Одной коронкой с переточкой до полного износа в среднем бурили до 35 пог. м скважин. Во время испытаний 2СБУ-70 была до­ стигнута наибольшая сменная производительность 79 пог. м.