Файл: Эстеров, Я. Х. Буровзрывные работы на транспортном строительстве учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 94

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 21. Штанга для бурового станка СБМК.-5:

/ — ниппель; • 2 — стальная труба; 3 — муфта

В пневмоударниках типа П-125 соединение с коронкой осуществлено через подшипник качения: внешней обоймой для шариков служит пе­ редняя часть корпуса 7 (рис. 19), внутренней — втулка 4, в которой крепится хвостовик коронки 8. Это повышает надежность, прочность,

износостойкость и долговечность соединения и коронки и

упрощает

его

смену.

 

для пневмоударного бурения выпускают

-

К о р о н к и

двух

ви­

дов:

трехперые с опережающим лезвием типа БК (рис. 20, а) и иксооб-

разные типа К

(рис. 20, б) диаметром 125 мм. Рабочие части коро­

нок армированы пластинами твердого сплава ВК-15

толщиной

10—16 мм.

 

 

более простой корпус.'Эти доло­

В иксообразных коронках К-125

та

имеют

каналы для пропуска к

забою скважины отработанного

воздуха и

обладают большей стойкостью.

 

 

Ш т а н г и для буровых станков СБМК-5 и БМК-4 (рис. 21) имеют ниппель 1 и муфту 3 с ленточной резьбой, приваренные к стальной трубе 2 диаметром 89 мм. Длина штанг 960 мм. Для станков 1СБУ-125 штанги длиной 2500 мм изготовляют из труб диаметром 89 мм, для установок «Урал-64» штанги длиной 6000 мм изготовляют из цельнотянутых труб диаметром 114мм.

§10. БУРОВЫЕ МАШИНЫ И СТАНКИ ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Буровая машина БТС-60 предназначена для бурения вертикальных шпуров в сезонномерзлых грунтах. Ходовой и энергетической базой машины (рис. 22) является трактор Т-74. На нем установлены генера­ тор 5, направляющие стрелы 10 с каретками 1, редукторы 2 привода муфтовых вращателей 6, лебедки подъема 8 (левая и правая), элект­ рооборудование, противовесы 3 и направляющие воронки 4. Буровые штанги вставляют хвостовиком в муфты вращателей и укрепляют в них шплинтом.

Привод генератора осуществляется от вала отбора мощности трак­ тора через муфту и повышающий редуктор.

43


Схема действия машины сле­ дующая: генератор питает то­ ком два электродвигателя 9, ко­ торые передают вращение буро­ вой штанге с резцом через двух­ скоростной редуктор. Углубле­ ние вращающегося инструмента в шпуре происходит под тяже­ стью электродвигателя и редук­ тора, являющихся вместе с муф­ товым вращателем рабочим ор­ ганом машины. Осевое усилие штанги, создаваемое массой электродвигателя и редуктора, составляет около 300 кгс.

Электродвигатель и редуктор

Рис. 22. Буровая машина БТС-60

с вращателем и буровой штан­

гой поднимаются лебедкой, при­

 

 

водом которой служит электро­

двигатель мощностью 1,7 кВт. Электродвигатели лебедок подъема по­ лучают питание также от генератора, который вместе с редуктором прикрыт металлическим кожухом.

Вал отбора мощности имеет муфту включения, управляют которой из кабины трактора. Скорость вращения буровой штанги изменяют рукояткой 7 перемены передач, помещенной на редукторе.

Из транспортного положения в рабочее и обратно машину перево­ дят при помощи лебедок подъема и опускания редукторов с вращателя­ ми. Управляют лебедками с выносного пульта.

Направляющая воронка для буровой штанги имеет отверстие, сов­ мещенное с осью вращателя при всех его фиксируемых положениях. Поворот направляющей воронки строго согласуется с поворотом редук­ тора и вращателя.

Техническая характеристика машины БТС-60 приведена ниже.

Число рабочих органов .......................... ...

 

2

Диаметр резцовой коронки (шпуров), мм . . . .

 

65

Глубина бурения, м .................................................

 

1,8

Расстояние между двумя одновременно забуривае­

от 1

до 2

мыми шпурами (с интервалами через 0,1 м), м

Скорость вращения буровых штанг, об/мин . . .

246

и 490

Скорость подъема вращателя,

м/мин . . . . . .

 

15

Производительность бурения,

м/смену . . . . .

от 200 до 300

Наличие генератора и четырех двигателей усложняет эксплуата­ цию машины БТС-60. Ее недостатком является также неполное (сезон­ ное) использование в течение года.

Минтрансстрой запланировал выпуск в 1974 г. машин БТСМ для бурения шпуров глубиной до 2,5 м в мерзлых грунтах. Привод двух рабочих органов машины осуществляется от двигателя трактора через цепную механическую передачу. На период отсутствия мерзлого грун­ та к рабочим органам машины взамен шнековых буров крепятся два

44

.


пневмоударника П-105 для работы в скальных породах или два шаро­ шечных долота со штангами.

Буровой станок СВБ-2М предназначен для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 160. мм в слабоабразивных породах V и VI групп в условиях карьерных разработок.

Действие станка происходит по следующей схеме. Электроэнергия из внешней сети поступает в электродвигатель рабочего органа и в электродвигатель гидронапорного механизма. Первый из двигателей

Рис. 23. Буровой.станок СВБ-2М для вращательного бурения:

а — вид сбоку; б — вид спереди; в вид сверху

45

 

 

 

преобразует электроэнергию в кинетиче­

 

 

rw^

скую (вращательную) и передает ее через

 

 

редуктор и патрон

буровому ставу и бу­

 

 

If

ровой головке. Второй двигатель приводит

 

 

4

в движение гидронасос и гидроцилиндры,

 

 

 

создающие дополнительное к собственному

 

 

rtf

весу бурового става

давление инструмента

 

 

на забой.

 

 

 

 

 

 

Разрушенная резцовым долотом порода

 

 

 

транспортируется по шнековой штанге к

 

 

 

устью скважины, откуда ее убирает ра­

 

 

 

бочий.

 

 

 

 

 

 

 

Станок СВБ-2М (рис. 23) имеет следую­

 

 

 

щие основные узлы и устройства: гусенич­

 

 

 

ный ход 1, на котором закреплена рама 2

 

 

 

станка со всеми механизмами; рабочий ор­

 

 

 

ган, состоящий из электродвигателя 5, ре­

 

 

 

дуктора 3 с патроном и вращателя; мачту

 

 

 

6 с прикрепленными к ней

направляющи­

Рис. 24. Резцовое долото для

ми трубчатыми стрелами

4

и

винтовыми

штырями 13 для крепления мачты в рабо­

бурения

шпуров в мерзлых

 

грунтах:

 

чем положении; кабину машиниста 7 с по­

1 — пластинка твердого

сплава;

мещенной в ней системой

управления 14',

2 — лезвие;

3 — корпус;

4 — хво­

направляющую воронку

8

для

бурового

 

стовик

 

става; два винтовых домкрата 9 для выравнивания станка; пусковую аппаратуру 10\ гидросистему 12 с электродвигателем, гидроцилиндры.

Станок имеет подъемное устройство в виде лебедки 11 с валом при­ вода от ходового двигателя (через редуктор). Это устройство исполь­ зуется при установке мачты в транспортное положение и обратно.

Передвижение станка от скважины к. скважине происходит собст­ венным ходом, перемещение в другой забой с использованием тягача. Всеми механизмами управляют из кабины машиниста.

Рабочим инструментом станка является став шнековых штанг с ре­ жущим долотом.

Техническая характеристика станка СВБ-2М дана ниже.

Глубина-бурения, м

............................................................

 

 

25

Диаметр резцового долота ............(скважины), м м

160

Наибольший'-угол бурения (к вертикали), град

. . . .

30

Скорость вращения бурового ...................става, об/мин

120; 200

Усилие подачи, т с ..........................

 

 

 

5

Скорость подъема бурового .......................става, М/мин

 

10

Скорость передвижения ......................................., км/ч

 

. . . . .

1,36

Максимальный преодолеваемый подъем, град

18

Максимальный допускаемый поперечный уклон

при пе­

18

редвижении станка, ..............................

град

. '

 

Габаритные размеры,

мм :

 

4300

длина (в рабочем ..................................положении)

■-

ш и р и н а .......................................................................

 

 

2826

высота (с поднятой ......................................мачтой)

 

 

6030

М асса станка, к г ...............................................................................

 

 

 

9800

46


Рабочим инструментом для машин и станков вращательного буре­ ния являются резцовые коронки и долота и шнековые штанги. Ко­ ронки отличаются от долот меньшим размером диаметра ( 8 0 мм), имеют чаще всего форму двухперых головок с прорезью в централь­ ной части и скошенными режущими кромками (рис. 24). Такая конст­ рукция позволяет достигать максимального давления на забой. Для получения наибольшей скорости бурения необходимо, чтобы площадь контакта резца с породой была минимальной, что достигается заточкой инструмента и уменьшением длины режущей кромки коронки. Рабо­ чую часть резцовых коронок армируют пластинками твердого сплава ВК-8, ВК-9 или ВК-15.

Коронки и штанги для машин БТС-60 делают разъемными или свар­ ными. Штанги длиной 1,8 м выполняют из труб диаметром 25 мм с на­ варенной по спирали полоской стали. Диаметр штанг 60 мм, диаметр резцов 65 мм.

Штанги для станков СВБ-2М выполняют из цельнотянутых труб 2 (рис. 25) с навивкой на них стальной спиральной полосы 3. В концы труб-запрессовывают, и закрепляют сваркой втулки и штыри с отвер­ стиями для соединительного болта. Болтовое соединение использовано также для прикрепления к штанге долота 4 и бурового става к патрону вращателя (на штыре 1).

Долота -для станков типа СВБ-2М выполняют с наклонными лез виями и армируют твердым сплавом. Недостатком двухперых долот является большая площадь контакта их лезвий с породой. Для умень­ шения этого недостатка некоторые резцы изготовляют с прерывистым лезвием из впаянных цилиндрических твердосплавных штырей.. Од­ нако такие долота могут быть использованы только один раз (до износа

штырей), что не позволяет

достигнуть

суще-

^

 

 

ственного экономического эффекта при вра-

/|

 

 

щателыюм

бурении.

 

 

 

1*1

 

 

В последние годы освоен промышленный

 

 

выпуск долот со сменными породоразрушаю-

\Д ':

 

 

щими

элементами в виде

пластинок,

круг-

*у|'

 

 

лых вращающихся дисков, зубков и т.

п. из

W l

 

 

твердого сплава, сменяемых при

износе.

-Ц)

 

 

Долото НПИ-5 со сменными

пластинками

26 Б

голов.

из твердого сплава, созданное Новочеркас-

риа

ским политехническим институтом (рис. 26, а),

ка для вращательного бу-

с успехом

применяется Всесоюзным трестом

рения

станком СВБ-2М:

Трансвзрывпром. Можно ожидать большого

а — со

сменными

пластинка-

_

r

г

 

 

 

ми (НПИ-5); б — со сменны-

распространения долот со сменными зубками

 

мй зубками

47


от врубовых машин (рис. 26, б), позволяющих использовать индустри­ альный принцип изготовления режущих элементов и обеспечить до­ стижение оптимальных показателей при бурении.

§ 11. ПЕРФОРАТОРЫ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПЕРФОРАТОРНОГО БУРЕНИЯ

Все перфораторы, используемые на открытых разработках, отно­

сятся к

р у ч н ы м . Такие перфораторы предназначены для бурения

шпуров

диаметром 22—56 мм, глубиной до 4 м.

Перфораторы делят на

л е г к и е

— массой до 25 кг, с р е д ­

н и е — массой 25—30 к г и

т я ж е л ы е

— массой более 30 кг. Число,

обозначающее массу перфоратора в килограммах, обычно входит в обоз­ начение его марки. Например, марка ПР20Л означает: «перфоратор ручной с массой 20 кг ленинградский».

Перфоратор представляет собой пневматический поршневой меха­ низм, дополненный устройствами для поворота и удержания бура, продувки и промывки шпуров. Поворот бура связан с ходом поршня и происходит автоматически.

Из выпускаемых ручных перфораторов для открытых разработок в условиях транспортного строительства наиболее пригодны перфора­ торы ПРЗОС, ПР30, ПРЗОРШ и ПР20Л. Конструкция их в основном одинакова. Сжатый воздух от воздушного шланга подается в перфора­ тор (рис. 27) по патрубку 7 через воздушный кран 6, снабженный по­ воротной рукояткой 5 и, попадает в золотниковую коробку, располо­ женную внутри перфоратора. Эта коробка служит для изменения на­ правления подачи сжатого воздуха при рабочем и холостом ходах, что осуществляется автоматически перемещением золотника. При ■изменении направления подачи сжатый воздух попеременно поступает с одной или другой стороны от поршня-ударника, приводя его в воз­ вратно-поступательное движение в цилиндре 2. В конце рабочего хода поршень наносит удар по хвостовику буровой штанги, вставляемой в буксу перфоратора и удерживаемой буродержателем 3.

При обратном (холостом) ходе ударник под действием поворотного винта и храпового механизма поворачивается на некоторый угол и по­ ворачивает буксу, а с ней и буровую штангу.

Рис. 27. Перфоратор ПРЗО

48