Файл: Миндели, Э. О. Разрушение горных пород учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 273

Скачиваний: 0

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

применять резцы БИ-741 (рис. 25, и) с нулевым, а при бурении креп­ ких и абразивных пород — с отрицательным передним углом за­ точки типа БИ-742П. Резцы типа РУ предназначены для бурения углей и мягких пород; резцы типа РП, РКС и Д-2С для пород средней крепости и малоабразивных (табл. 15).

§ 21. Инструмент для машин вращательно-ударного бурения

Инструмент для вращательно-ударного бурения (рис. 26) состоит из съемного хвостовика 1 с гнездом под конусную головку, штанги 2, круглого сечения п съемной коронки 3.

У V \ -----

Рис. 26. Инструмент для бурения шпуров машинами враща­

тельно-ударного действия

Буровая штанга для машин вращательно-ударного действия представляет собой стальной стержень длиной 3 м, диаметром 32 мм с центральным 9-миллпметровым каналом для воды. Буровая ко­ ронка специальной формы армирована двумя пластинками твердого сплава ВК-15, ВК-8В.

§22. Установочно-подающие приспособления

нустройства для бурильных машпн

Установочно-подающие приспособления предназначены для за­ крепления бурильной машины и поддержания нормального режима бурения в процессе работы. Они служат также средствами защиты бурильщика от вредного действия вибрации при работе машин.

По назначению и конструкции установочно-подающие приспо­ собления различают: раздвижные поддержки, пневматические под­ держки, распорные колонки, манипуляторы, буровые каретки.

В качестве приспособлений для борьбы с вибрацией, возникающей при работе ручных бурильных машин ударно-поворотного действия,

применяют виброгасящие

каретки и

амортизирующие рукоятки.

В и б р о г а с я щ а я

к а р е т к а

КВ-1у (рис. 27) состоит

из двух трубок 1, скрепленных пальцем 2 и болтом рукоятки 3. По трубкам снаружи свободно перемещается направляющий кронштейн 4 с двумя отверстиями под стяжные болты. В трубах помещены пру­ жины 5 и 6, между которыми размещены ползуны 7tс соединительной

80


осью 8, перемещающиеся в пазах относительно рамы каретки. При бурении усилие подачи передается перфоратору через пружины 6. Пружины 5 поглощают вибрацию работающего перфоратора. Ка­ ретка КВ-1у соединяется с пневмоподдержкой при помощи вилки

иустанавливается на ручных бурильных молотках ПР-18, ПР-24Л

иПР-ЗОЛ.

Вконструкции каретки КВС предусмотрены две рукоятки —

верхняя служит для удержания перфоратора при бурении корот­ ких нисходящих шпуров, нижняя — глубоких шпуров, когда бур имеет значительную длину. Принципиальное устройство каретки КВС аналогично устройству каретки КВ-1у.

Пневмоподдержки предназначены для установки ручных буриль­ ных машин при бурении горизонтальных и наклонных шпуров.

Сравнительно небольшая масса, простота конструкции и эксплуа­ тации обеспечили широкое применение пневмоподдержек при про­ ведении выработок различного сечения.

При подаче сжатого воздуха в нижнюю полость цилиндра (рис. 28) пневмоподдержки поршень со штоком, шарнирно соединенным с кор­ пусом перфоратора, создает усилие Р г, направленное по оси штока. При правильно отрегулированном давлении сжатого воздуха уси­ лие SG и усилие' Р г складываются по правилу параллелограмма и их равнодействующая Q является осевым усилием, направленным по оси шпура.

6 Заказ 1162

81

Регулирование давления сжатого воздуха в обоих полостях пневмоцплиндра осуществляется при помощи специального регу­

лятора, управляемого рабочим.

нереверсивными

и

реверсивными.

Пневмоподдержки

бывают

В нереверсивных пневмоподдержках

вдвигание

штока

с поршнем

 

 

 

в цилиндр

осуществляется самим

 

 

 

рабочим. В реверсивных пневмо­

 

 

 

поддержках подача сжатого воз­

 

 

 

духа может осуществляться в

лю­

 

 

 

бую полость цилиндра (нижнюю

 

 

 

или верхнюю). Для сброса давле­

 

 

 

ния в рабочей полости пневмо­

 

 

 

поддержки

 

имеется

специальная

 

 

 

спусковая

кнопка.

пневмоподдер-

 

 

 

Конструктивно

 

 

 

жкп выполняют с нижним и с

 

 

 

верхним

расположением

пневмо-

 

 

 

цилиндра (рис. 29). Нижнее рас­

 

 

 

положение

пневмоцилиндра

при­

 

 

 

меняется

 

главным

образом

на

 

 

 

нереверсивных

 

пневмоподдерж­

 

 

 

ках, так как при

этом

удобнее

Рис. 28. Схема спл, действующих па

придвигать цилиндр к забою при

перестановках.

Верхнее

располо­

ручную

бурпльную машину, устано­

жение чаще

применяется на

ре­

вленную на пневыоподцержке

 

 

 

версивных пиевмоподдержках, так

 

 

 

как

штоком

легче

управлять,

 

 

 

чем пневмоцилиндром.

 

 

 

 

 

Осевое

усилие,

 

создаваемое

 

 

 

пневмоподдержкой,

при

бурении

 

 

 

шпуров

различного

направления

 

 

 

определяется

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— °s - --,

(VII. 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

sin (а —у ) 9 v

'

 

 

 

где

2G — масса

поддерживаемых

 

 

 

пневмоподдержкой

вспомогатель­

 

 

 

ных

устройств

и

бурильной

ма­

Рис. 29.

Принципиальные

кинема­

шины, кг; а — угол наклона оси

пневмоподдержки

к

горизонталь­

тические

схемы пневмоподдержек

ной

плоскости,

градус; у — угол

с нижним ( а) и верхним (б) распо­

ложением пневмоцплиндров

наклона

шпура

к

горизонталь­

 

 

 

ной

плоскости

(положительный—

при бурении восстающих и отрицательный — при бурении нисхо­ дящих шпуров) градус.

Диаметр цилиндра пневмоподдержки следует выбирать из усло­ вия обеспечения оптимального осевого усилия QonT работающего перфоратора горизонтального шпура нижнего ряда на высоте заложе-

82


пия шпура h выработки, когда цилиндр пневмоподдержки накло­

нен под углом arain.

 

 

 

 

по

формуле

 

 

Значение

amln

определяется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin ami

 

h

 

 

 

 

(VII.2)

 

 

 

 

 

 

 

(^х + %)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

lx — длина

 

хода

 

поршня

пневмоподдержки,

см;

-

длина

пневмоподдержки

в

сжатом

состоянии, см.

 

 

С

учетом

угла

наклона

 

 

 

 

 

 

 

пневмоподдержка

будет разви­

 

 

 

 

 

 

 

вать оптимальное осевое уси­

 

 

 

 

 

 

 

лие

на

бурильную

 

машину

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ndl cosamln.

(VII.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

диаметр

цилиндра

 

 

 

 

 

 

 

пневмоподдержки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d„ 2D..

 

COS CXrni n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис.

30

показана зави­

 

 

 

 

 

 

 

симость

скорости

бурения

и

 

 

 

 

 

 

 

угла наклона пневмоподдержки

 

 

 

 

 

 

 

от

осевого

усилия на

перфо­

Рис.

30.

Зависимость скорости

буре­

ратор

при

бурении

горизон­

ния (1)

и

угла наклона

пневмоподцер-

тального

шпура.

Из

рис.

30

жкп

(2)

 

от осевого усилия на перфо­

следует, что с увеличением

 

 

 

 

ратор

 

 

осевого усилия скорость буре­

 

 

 

а затем снижается.

 

ния

возрастает,

. достигая

максимума,

 

На осевое усилие нажатия, а следовательно, и на скорость буре­ ния оказывает влияние также установочный угол а и угол наклона шпура у. Изменяя углы а и у, можно при любой высоте заложения шпура получить близкое к оптимальному осевое усилие и соответ­ ствующую ему скорость бурения.

Для достижения режима, при котором средняя скорость бурения составляет не менее 85% максимальной, рекомендуется так уста­ навливать пневмоподдержку, чтобы оптимальное осевое усилие QonT было приложено к перфоратору тогда, когда будет использо­ вано 0,9—1,0 длины хода пневмоподдержки. В этом случае будет сохраняться равенство

(l,0-f-l,15)(?o

2

Р

cos aK

 

sin(aK- y ) ’

где aK— конечный установочный угол наклона пневмоподдержки. Определив Qonx по формуле (VII.3) и задавшись различными зна­

чениями а,, можно найти соответствующий угол у.

6*

S3


Начальный установочный угол осн н глубину бурения I до пере­ становки пневмоподдержкн рекомендуется определять пз соотно­ шения

______ 10______________ h) 4~ С

__. _______ (_______

sin (a K — у) — siu(a„ — у) — sin(a„ — ак) '

Прп заданных высотах заложения шпура h, его направлении у и подсчитанном по формулам угле осн длину буровой штанги можноопределить по формуле

7 h I о sin «н

Для определения длины шпура (штанги), выбуриваемого перфо­ ратором ПР-24Л, установленном на пневмоподдержке П-18ЛА, по-

30 ,0 Ю О W ZO 30 ЧО 50 60 градус

Р ис. 31. Номограмма для определения длины шпура

при работе перфоратором ПР-24Л, установленным на ппевмоподдержке П-18ЛА

строена номограмма (рис. 31). По такой номограмме можно опре­ делить также углы а„ н у прп заданных длине буровой штанги и высоте заложения шпура /г. Номограммой следует пользоваться следующим образом. Находят точку пересечения ординаты, соответ­ ствующей заданному значению длины штанги, с кривой постоянного значения высоты заложения шпура. Через данную точку проводят горизонталь до пересечения с прямыми у, а„ в точках, которые н определят необходимые установочные углы наклона пневмоподдержки, соответствующие оптимальному режиму бурения. Но­ мограммой удобно также пользоваться при определении по заданной высоте заложения шпура h и углу его наклона у длины буровой штанги и начального установочного угла а н.

В табл. 16 приведены технические характеристики пневмопод­ держек, широко применяющихся в настоящее время и намеченных к замене образцами П-8 и П-13 (ГОСТ 10919—64).

84

Т а б л и ц а lft

 

Длш ia, мм

Максималь­

 

Максималь­

 

Пневмопод­

 

 

Диаметр

ная

Масса,

в сжатом

в разж а­

ный ход

держ ка

штока,

цилинд­

подъемная

кг

 

состоя­

том со­

мм

ра, мм

сила,

 

 

нии

стоянии

 

 

кге

 

 

 

 

 

 

П-18ЛК

1500

2600

1100

 

120

19,0

П-17ЛК

1230

2030

800

120

16,0

П-15ДК

1230

2030

800

56

120

14,2

П-16ДК

1500

2600

1100

56

120

15,5

П-8

1200

2000

800

150

15 */17

П-13

1700

3000

1300

---- .

150

19 */22

* Легкие сплавы.

Винтовые распорные колонки (табл. 17) предназначены дляустановки колонковых бурильных машин. Перед бурением винто­ вые колонки распираются в забое между кровлей и почвой выработки или между ее боковыми стенками. Винтовая распорная колонка ВК-50 состоит из трубы, верхний конец которой имеет опорную головку, а снизу — гайку с вращающимся винтом. На трубе с по­ мощью хомута крепится кронштейн, на котором устанавливаютподатчик с колонковой бурильной машиной.

Распорные колонки КЭБ-2 и КЭБ-5 предназначены для установки и крепления колонковых электросверл. Они состоят из нижней и верхней П-образных трубчатых рам, телескопически входящих одна в другую и закрепляющихся на желаемой высоте штырями. Опорная пята нижней рамы, гайка и распорный винт обеспечивают жесткое крепление колонки в забое выработки.

Цапфы устанавливаемого электросверла вводятся в гнезда ниж­ них серег, затем опускаются верхние серьги и крепятся с нижними

при помощи гайки.

Манипуляторы предназначены для крепления податчиков к ко­ лонковым пневмо- и электрическими бурильным машинами. Мани—

Показатели

Высота колонки, мм:

наибольшая...................................

наименьшая...................................

Диаметр трубы, мм ...........................

Масса, к г ...............................................

Т а б л и ц а 17/

 

 

Колонка

 

 

 

О

О

О

N

хП

 

о

 

СО

00

 

1

1

ь

1

к

к

W

W

К

со

СО

о

Я

П

РЗ

к

к

3200

2300

2300

2800

2400

3000

2500

2000

2000

2500

1464

2000

54

60

86

86

54

600

14,8

30

80

100

35

56,4

85»


пуляторы выпускают съемными и несъемными, которые крепятся на рамах породопогрузочных машин и электровозов. Несъемный манипулятор МН-2 (рис. 32) имеет стрелу 1 из двух частей; один конец стрелы шарнирно соединен с вертикальной колонкой 2, а сво­ бодный — имеет вертлюг 3 для фиксирования электросверла. Пере­ мещение стрелы в вертикальной плоскости осуществляется самотормозящпм винтом 6 при помощи взрывобезопасного электро­ двигателя 4 через редуктор 5, укрепленный на кронштейне верти­ кальной колонки. Манипулятор жестко крепится к боковой стенке

погрузочной машины и не снимается на время уборки породы, так как его стрела имеет возможность переламываться в горизонтальной плоскости. Конструкция манипулятора позволяет воспринимать усилие подачи до 1500 кгс при максимальном угле поворота стрелы.

Съемные манипуляторы МБИ-5у, МБМ-2 устанавливают на под­ держивающих приспособлениях только на время бурения. Характе­ ристики применяемых манипуляторов приведены в табл. 18.

Т а б л и ц а 18

Манипулятор

Показатели

МБЭ МБМ-1 МБМ-2 МБМ-П МБИ-5у МН-2

Число манипуляторов в од-

 

 

 

 

 

 

ном комплекте ................

2

2

2

2

2

2

Длина стрелы, мм . . . .

1600

1725

1600

1600

1600

4100

Высота колонки,

мм . . .

990

940

910

910

910

710

Масса комплекта,

кг . . .

300,8

327,8

321

338

310

86