Файл: Кутузов, Б. Н. Взрывные работы учебник.pdf

В Норильском ГМК для увеличения производительности буре­ ния создан двухшпиндельный станок НБС-5: которым можно бурить одновременно две параллельные сближенные скважины диаметром 155 мм на глубину до 18 м с расстоянием между ними 950 мм. Мачта станка телескопическая. Производительность станка НБС-5 по

Рис. 33. Пневмоударный станок СБУ-200

горной массе в 1,5 раза выше производительности одношпиндельного станка.

Станки СБУ-160 и СБУ-200 имеют собственную компрессорную установку, а питание сжатым воздухом станка СБУ-125 предусмо­ трено от передвижного компрессора.

Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда пневмоударники на отечественных станках работают на воз- душно-водяной смеси, которая обеспечивает снижение запыленности при бурении до санитарных норм.

58

На зарубежных карьерах применяют большое число различных пневмоударных станков для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 76—200 мм.

Погружные пневмоударники и инструмент. В качестве основного рабочего органа пневмоударных станков применяют погружные пневмоударники, одна из наиболее совершенных моделей которых показана на рис. 37.

Поршень-ударник в пневмоударнике совершает поступательно­ возвратное движение, нанося при рабочем ходе удар по хвостовику

Рис. 36. Пневмоударный станок СБУ-160

долота. Особенностью данной модели является ее простота, выпол­ нение бесклапанного воздухораспределения самим поршнем и роли­ ковое крепление долота в цилиндре, что намного уменьшает потери энергии удара на трение в узле крепления по сравнению с погруж­ ными пневмоударниками, выпускаемыми в настоящее время (рис. 38).

На базе этой конструкции выполнен типажный ряд бесклапан­

ном бурении применяются долота трехперые с опережающим лез­ вием и крестовые, лезвия которых армированы пластинками твердого сплава ВК8В, ВК15. Разработаны долота, породоразрушающие элементы в которых выполнены в виде цилиндрических вставок твердых сплавов со сферической рабочей поверхностью. Некоторые типы долот для пневмоударного бурения показаны на рис. 39.

Сменная производительность пневмоударных станков изменяется в пределах от 10 до 40 м в зависимости от крепости породы и, особенно,

60

трещиноватости и разрушенности верхней части уступа. Стойкость долот до перезаточки 10—40 м в зависимости от абразивности пород, при трех-пяти переточках общая стойкость долот составляет 30— 200 м. Проходка на один пневмоударник 200—800 м. Разработанные

особенно большое влияние на скорость бурения. С увеличением давления сжатого воздуха с 5 до 10 кгс/см2 скорость бурения, по зарубежным данным, также увеличивается в два раза. Ограничи­ вающими факторами здесь будут прочность деталей пневмоударника

62

и долота, а также отсутствие компрессоров для повышенного до 10—15 кгс/см2 давления сжатого воздуха.

Осевое давление оказывает влияние на скорость бурения: с его увеличением улучшаются условия передачи энергии и эффективность разрушения. Большие осевые давления приводят к увеличению

§10. Ударно-канатное бурение скважин

Втечение почти четырех десятилетий, с 30-х годов, способ ударно­ канатного бурения был основным на карьерах, разрабатывавших

63

При ударно-канатном бурении буровой снаряд 1 (рис. 41) мас­ сой 1000—3000 кг со стальным долотом диаметром 200—300 мм долотчатой, крестовой или копытообразной формы, подвешенный на канате 2, поднимается на высоту 0,8—0,9 м, а затем падает на забой скважины, нанося удар и разрушая породу. После каждого удара буровой снаряд с помощью канатного замка поворачивается на некоторый угол.

Подъем I и сбрасывание I I бурового снаряда осуществляются кривошипно-шатунным механизмом 3. От бурового снаряда канат, огибая головной блок 4 с амортизатором, проходит под оттяжным блоком 5 балансира и, огибая блок 6, закрепляется на барабане 7.

При опускании шатуна 3 блок 5 также опускается и, натягивая канат, поднимает буровой снаряд над забоем. При быстром подъеме блока канат освобождается и буровой снаряд свободно падает на забой скважины.

Во время бурения в скважину непрерывно или периодически подается вода. Измельченная порода, смешиваясь с водой, перехо­ дит во взвешенное состояние, образуя шлам. В процессе бурения его периодически удаляют из скважины с помощью желонки. Произ­ водительность станков изменяется от 30 до 4 м/смену при увеличении крепости пород / с 6 до 18, а стоимость бурения 1 м скважины при этом увеличивается с 1,5 до 15 руб.

§11. Огневое бурение скважин

Сувеличением крепости пород эффективность механических спо­ собов разрушения снижается, а стоимость бурения растет. Поэтому испытываются и внедряются способы бурения, эффективность кото­ рых не зависит от крепости буримых пород. К их числу относится огневое бурение, при котором порода разрушается в результате бы­ строго разогрева поверхностного слоя породы раскаленными струями газа, вылетающими из горелки (рис. 42, б) со скоростью более 2 км/с

ипри температуре более 2000° С.

Вследствие низкой теплопроводности горных пород в поверхност­ ном слое образуется очень резкий перепад температур, в результате чего в нем возникают высокие термические напряжения. Кроме того, кварц при температуре около 500° С переходит в другие кри­ сталлические модификации со значительным изменением объема. При этом с поверхности отслаиваются чешуйки породы, которые

подхватываются потоком раскаленных газов и выносятся из сква­ жины.

В применяемых горелках тепловой поток образуется при сгора­ нии горючего (бензин или керосин) в смеси с кислородом или сжатым воздухом. Общий вид станка СБО-5 для огневого бурения показан на рис. 42, а.

Недостаток огневого бурения — в избирательности буримых пород. Этим способом эффективно разрушаются в основном кварц­ содержащие породы, по которым сменная производительность до-

64