Файл: Миндели, Э. О. Разрушение горных пород учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 283
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
25 |
|
|
Показатели |
|
|
|
Станок |
|
|
|
|
|
|
|
СБО-1 |
СБО-2 |
|
СБО-4 |
|
СБО-5 |
|||
|
|
|
|
|
||||||
Глубина бурения, м . |
. . . |
18 |
20 |
|
|
20 |
|
16 |
|
|
Диаметр скважины, мм |
. . |
160 |
200 |
|
|
225 |
|
200 |
|
|
Диаметр котлового распшре- |
500 |
500 |
|
|
600 |
|
500 |
|
||
иия максимальный, |
мм |
|
|
|
|
|||||
Топливо |
................................ |
|
Кислород |
Керосин |
|
|
Сжатый |
|||
Окислитель ........................ |
|
Сжатый |
Сжатый |
|||||||
|
|
|
|
воздух |
|
воздух |
|
воздух |
||
|
|
|
|
п кислород |
или азот- |
|
|
|||
Ходовой механизм . . . . |
|
|
пая |
кислота |
|
|
||||
|
Гусеничный |
|
|
Автомобиль |
||||||
Масса станка, т |
|
32 |
40 |
|
|
45 |
|
КрАЗ |
||
|
|
|
|
20 |
|
|||||
Основные размеры, мм: |
|
7300 |
8520 |
|
|
7000 |
|
Н .д, |
|
|
длина ............................ |
|
|
|
|
|
|||||
ширина ............................ |
|
4600 |
4480 |
|
|
4300 |
|
» |
|
|
вы сота ............................ |
|
21 350 |
24150 |
|
24 800 |
|
» |
|
||
Средняя |
скорость бурения |
4—7 |
|
|
7 -1 5 |
|
» |
|
||
железистых кварцитов, м/ч |
8 - 1 2 |
|
|
|
||||||
|
§ 30. Ставки ударно-вращательного бурения |
|
||||||||
При ударно-вращательном буренин разрушение породы и форми |
||||||||||
рование |
скважины |
происходит вследствие |
периодически |
повтори- |
||||||
а |
5 |
|
|
ющихся |
с |
большой |
частотой |
|||
|
|
ударов |
о |
забой |
непрерывно |
|||||
|
|
|
|
вращающегося бурового |
до |
|||||
|
|
|
|
лота, |
прижимаемого |
к забою |
||||
|
|
|
|
со сравнительно |
небольшим |
|||||
|
|
|
|
усилием. Основными парамет |
||||||
|
|
|
|
рами, характеризующими ре |
||||||
|
|
|
|
жим ударно-вращательного |
бу |
|||||
|
|
|
|
рения, |
являются |
частота вра |
||||
|
|
|
|
щения долота, осевое усилие, |
||||||
|
|
|
|
энергия удара и число ударов |
||||||
|
|
|
|
в единицу времени. |
|
|
||||
|
|
|
|
В качестве породоразруша |
||||||
|
|
|
|
ющего инструмента применяют |
||||||
|
|
|
|
долота, армированные пластин |
||||||
|
|
|
|
ками твердого сплава, запаян |
||||||
|
|
|
|
ными в пазы корпуса долота. |
||||||
|
|
|
|
По своей конструкции долота |
||||||
|
|
|
|
бывают однолезвийные, |
кресто |
|||||
|
|
|
|
вые (двухлезвийные), трехлез |
||||||
Рис. 43. Основные типы долот для |
вийные и многолезвийные; по |
|||||||||
ударно-вращательного бурения |
расположению |
лезвий — одно |
||||||||
|
а — К-100в; |
б — БК-15 |
ступенчатые, |
двухступенчатые |
||||||
10S
(называемые иногда долотами с опережающим лезвием) и многосту пенчатые. На рис. 43 показаны наиболее распространенные типы долот.
Для ударно-вращательного бурения скважин применяют погруж ные пневмоударники, получившие в последние 15—20 лет широкое распространение на открытых и в особенности на подземных раз работках. Один из них — пневмоударник М-1900 с долотом диа метром 105 мм — показан на рис. 44.
Рис. 44. Пневмоударник М-1900 с долотом:
1 — фонарь; г — переходник; з — сетка; 4 — кольцо; 5 — коробка клапана; |
6 — клапан; |
7 — крышка клапана; 3 — поршень-ударник; 9 — цилиндр; 10 — рубашка; |
и — долото; |
12 — шпонка; 13 — стопор |
|
К настоящему времени создан ряд погружных пневмоударников для бурения скважин диаметром от 75 до 214 мм с числом ударов до 2000 в 1 мин и энергией удара до 20 кгс-м, работающих при давлении сжатого воздуха 5 кгс/см2. В табл. 26 приведены техни ческие характеристики наиболее распространенных пневмоударников.
Показатели
Диаметр буримой скважины, мы . . Диаметр пневмоударника, мм . . .
Длина пневмоударника, |
мм . . . . |
||
Давление сжатого воздуха, |
кгс/см2 . |
||
Расход воздуха, м3/мин |
.................... |
|
|
Энергия одного удара, кгс-м |
. . . |
||
Число ударов в 1 м и н |
........................ |
мм . . . |
|
Диаметр рабочего поршня, |
|||
Ход поршня, мм ............................... |
|
|
|
Масса поршня, к г ............................... |
к г |
|
|
Масса пневмоударника, |
................ |
|
|
М-1900УК
105
92
380
5
4,2
7,8
1800
62
75
1,7
11,7
Т а б л и ц а 26
|
Пневмоударник |
|
|
|
ё |
125-П |
-M32K |
160-П |
200-П |
со |
|
|
|
|
105 |
125 |
155 |
160 |
200 |
92 |
110 |
140 |
140 |
176 |
474 |
652 |
515 |
760 |
900 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
6,8 |
7 |
10,0 |
12 |
16 |
10,0 |
15,5 |
14,0 |
32 |
42 |
1800 |
1250 |
1900 |
1275 |
1150 |
74 |
|
100 |
|
|
70 |
5,6 |
65 |
10 |
19 |
2,9 |
5,2 |
|||
16,1 |
31 |
40 |
58 |
110 |
1C9
Т а б л и ц а 27
|
|
|
станок |
|
Показатели |
|
1СБУ-125 |
|
«Урал-64» |
|
|
«Урал-61» |
||
Диаметр скважины, м м ............................ |
|
105; 125 |
155 |
155 |
Глубина бурения, м ................................... |
|
24 |
16 |
19 |
Тип пневмоударника ................................ |
|
М-1900УК |
М-32К |
М-32К |
Частота вращения бурового става, об/мин |
27; 40; 80 |
50—75 |
25—50 |
|
Энергия удара, кгс-м ............................ |
|
7,8 |
12,0 |
14,0 |
Число ударов в 1 м л н ............................... |
|
1800 |
1900 |
1900 |
Производительность компрессоров, м/мпп |
7—9 |
18 |
18 |
|
Усилие подачи максимальное, |
кгс . . . |
1300 |
800 |
2400 |
Масса станка, к г ....................................... |
| |
4600 |
21 000 |
29 000 |
На карьерах для ударно-вращательного бурения погружными пневмоударниками применяются станки «Урал-61», «Урал-64», 1СБУ-125, разработанные институтом НИПИГормаш, Магнитогор ским заводом горного оборудования и ИГД СО АН СССР. Они по зволяют бурить вертикальные и наклонные (0—30°) скважины диаметром 155 мм в породах любой крепости со скоростью до 5— 7 м/ч. Станки имеют гусеничный ход и электриче.кий привод основ ных агрегатов, автоматизированный механизм вращения и подачи бурового става. Пылеподавление осуществляется воздушно-водяной смесью.
|
Показатели |
|
|
Станок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н КР-106 м |
НКР-80 |
УК-1 |
УК-2 |
Диаметр скважины, |
мм . . . |
100 |
100 |
75 |
160 |
|
Глубина бурения, м |
................ |
50 |
80 |
20 |
35 |
|
Сечение выработки, м . . . . |
2,6X2,6 |
2,6X2,6 |
2,0Х 2,0 |
2.0 X 2,0 |
||
Пневмоударник ....................... |
воздуха, |
П-1-75; М-48 |
П-75; М-48 |
П-75 |
П-150: ПК-2 |
|
Давление |
сжатого |
|
|
|
|
|
кгс/см2 |
сжатого................................... |
воздуха, |
6 |
6 |
6 |
6 |
Расход |
|
|
|
|
||
м3/мин |
................................... |
|
6 |
6 |
6 |
6 |
Расход воды, л /м и н ................ |
15-20 |
15-20 |
8 |
8 |
||
Давление воды, кгс/см3 . . . |
10—12 |
10-12 |
8 |
8 |
||
Частота |
вращения |
долота, |
|
|
|
|
об/ мин |
................................... |
|
75 |
70 |
30 |
40 |
Усилие подачи, к г с ................ |
0 -600 |
0—1000 |
350 |
900 |
||
Мощность привода, кВт . . . |
2,8 |
4,5 |
2,2 |
3,7 |
||
Основные размеры станка, мм: |
|
|
|
|
||
длпна |
................................... |
|
1500 |
2900 |
2000 |
2000 |
ширина ............................... |
|
645 |
1360 |
2300 |
270 |
|
высота ................................ |
|
665 |
2200 |
260 |
475 |
|
Масса станка, к г .................... |
|
365 |
2600 |
188 |
368 |
|
Самоходную буровую установку 1СБУ-125 изготавливает Кыштымский машиностроительный завод им. М. И. Калинина. Установка позволяет бурить вертикальные и наклонные скважины диаметром
Рис. 45. Буровой станок НКР-ЮОм:
1 — вращательно-подающий механизм; 2 — распорная колонка; з — став бурильных штанг; 4 — сальниковая муфта; 5 — пневмоударник; в — пульт управления станком
|
|
|
|
|
Т а б л д ц а 28 |
|
|
|
Станок |
|
|
СБУ-2П |
БМН-5 |
ПС-1М |
ЛПС-3 |
БС-150 |
|
85: |
105 |
100 |
100 |
100 |
150 |
|
50 |
50 |
50 |
35 |
75 |
2,6X2,6 |
2,0X2,0 |
2,2X2,2 |
2,6X2,6 |
2,6X2,6 |
|
П-75; М-48 |
М-1900УК |
П-1-75; М-48 |
П-150; ПК-2 |
М-32К; М-45 |
|
|
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
30-40 |
10-12 |
— |
6 - 8 |
25-30 |
|
10-12 |
6 - 8 |
8 -1 2 |
6 - 8 |
6—8 |
|
|
76 |
76 |
82-123 |
45 |
56 |
0—600 |
0-780 |
0—700 |
0—900 |
— |
|
|
5,6 |
1.7 |
2,8/7 |
3,3 |
7 |
3400 |
1800 |
1700 |
2420 |
3200 |
|
1250 |
960 |
600 |
270 |
1500 |
|
1600 |
650 |
880 |
475 |
250 |
|
3400 |
260 |
295 |
|
4850 |
|
110 |
111 |
Механизация и частичная автоматизация позволили достичь производительности станка НКР-100м в 1,3—1,5 раза большей по сравнению с БА-100, в котором все операции при бурении выпол нялись вручную.
Положительными конструктивными особенностями других из вестных ударно-вращательных станков являются подача на всю длину бурильной штанги (ЛПС-3), наличие компактного канатно поршневого податчика (БМН-5). Для некоторых условий создаются и самоходные станки БС-150 на гусеничном ходу (рис. 46) и НКР-80 на пиевмошинном.
Дальнейшее развитие ударно-вращательного способа бурения должно идти по линии совершенствования конструкции пневма тического двигателя ударной машины, увеличения энергии удара и улучшения параметров ударного импульса, разработки методов регулирования характеристик пневмоударника (энергия удара, число ударов, частота вращения, усилие подачи), а также полной механизации и автоматизации процесса бурения, совершенствования конструкции и увеличения стойкости породоразрушающего инстру мента. По мере совершенствования оборудования и повышения тех нико-экономических показателей область применения ударно-вра щательного способа бурения будет расширяться.
§31. Новые способы бурения
ВСССР, как и за рубежом, наряду с совершенствованием суще ствующей буровой техники ведутся работы по созданию новых более эффективных средств и способов бурения. К числу новых перспек тивных относятся методы, основанные на непосредственном исполь зовании для разрушения горных пород и формирования скважины электрической, электронно-лучевой энергии, энергии взрывчатых ве
ществ, магнитострикционного |
эффекта и т. д. |
В связи с разнообразием горнотехнологических и организа |
|
ционно-технических условий |
ведения буровых работ задача не мо |
жет быть сведена к созданию |
одного универсального метода бу |
рения.
Использование магнитострпкторов для интенсификации разру шения пород при бурении. В настоящее время ведутся широкие опытно-конструкторские работы над способом, сочетающим бурение шарошечным долотом с наложением на него вибраций, генерируемых магнитостриктором, встроенным в первую штангу бурового става станка.
Магнитостриктор выполнен в виде набора системы стержней из ферромагнитной стали, продольные колебания которых происхо дят под влиянием магнитного ноля с частотой генерирующего его переменного тока. Для обеспечения наиболее эффективного резо нансного режима работы конструктивным исполнением предусмот
8 Заказ 1162 |
113 |