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

Для повышения скорости и производительности бурения путем повышения скорости вращения долот необходимо применять при­ нудительную смазку подшипников опор. При этом стойкость долот

Рис. 28. Принципиальная схема бурового става для прину­ дительной смазки подшипников опор долот при бурении:

не зависит от скорости вращения, а стоимость бурения при ее уве­ личении снижается. Схема бурового става для принудительной смазки опор приведена на рис. 28.

Для снижения уровня вибраций на станках применяются забой­ ные амортизаторы (рис. 29), устанавливаемые между долотом и бу-

50

по созданию шарошечных расширителей для увеличения диаметра заряжаемой скважины с 243 до 350 мм. В сочетании с магнитострикционными бурами это может дать большой технико-экономиче­ ский эффект.

§ 8. Вращательное (шнековое) бурение скважин

Вращательным способом бурят скважины диаметром 110—160 мм в породах с коэффициентом крепости / ^ 6, продукты разрушения с забоя удаляются шнеками. Для вращательного бурения (табл. 9) выпускают легкие буровые станки на шагающем ходу СБР-125 (БСН-1) и тяжелые на гусеничном ходу СВР-160 (СВБ-2м). Станок БСН-1 (рис. 30) позволяет бурить вертикальные и наклонные сква­ жины.

Т а б л и ц а 9

Техническая характеристика станков вращательного бурения для карьеров

На карьерах и угольных разрезах в настоящее время применяют станки БС-110/25м, БСН-1, СВБ-2 (рис. 31) и проходят испытания станки СБР-125, СБР-160, которые будут выпускаться в дальнейшем. Во всех станках при бурении вращатель движется по направляющим

жин по углю достигает 100 м, но при увеличении крепости пород их производительность из-за недостаточного осевого давления на резец резко снижается и их применение в породах с / > 3 становится экономически невыгодным. Производительность станков СВБ-2 изме­ няется от 80 до 20 м по породам с / — 3 -гб соответственно. В более крепких породах из-за низкой производительности и малой стой­ кости резцов их применение нецелесообразно. Стоимость бурения 1 м скважины изменяется в зависимости от типа станка и свойств буримых пород от 0,2 до 3 руб. Причем особенно низкие технико­ экономические показатели получаются в абразивных породах (пес­ чаники, песчанистые сланцы и т. п.).

Инструмент для вращательного бурения состоит из набора штангшнеков и резцов. Штанга-шнек (рис. 32, а) представляет собой

52

Рис. 30. Станок вращательного бурения БСН-1:

1 — рама; 2 — вращатель о электродвигателем; 3 — лебедка; 4 — механизм шагания; 5 — рычаги управления; в — буровые штанги-шнеки

Вид А

3070

- 2350 ■

Рнс. 31. Станок вращательного бурения СВБ-2:

I — рама; 2 — гусеничный ход; 3 — мачта; 4 — вращатель с электроприводом; 5 — буро- [ой став; в <— привод станка; 7 — кабина; 8 — стеллажи со штангами, 9 подвод энергии

53

трубу 1 с приваренной с ней спиралью 2 из полосовой стали, внешняя сторона которой наплавлена твердым сплавом. Получили широкое распространение резцы с закругленными лезвиями, армированные цилиндрическими вставками твердого сплава (рис. 32, б).

а

Новочеркасским, Кузбасским и Иркутским политехническими институтами разработаны долота со съемными резцами, выполнен­ ными в виде специальных элементов (рис. 32, в) или из зубцов ком­ байнов (рис. 32, г, д). Эти резцы обеспечили по породам с / = 4 -т- 6

увеличение скорости бурения в 1,5—3 раза и снижение стоимости скважины в 2 раза.

Механизм и закономерности разрушения при вращательном бурении на карьерах аналогичны долученным при бурении шпуров, однако отличаются по величине.

54

Выбор рационального режима бурения производится с учетом типа применяемых резцов на основе проведения экспериментов с опре­ делением производительности станка и стоимости бурения.

Одним из важных недостатков шнекового бурения является значительная потеря глубины скважины (до 15%) из-за неполного удаления шнеками разрушенной породы. Б. А. Натановым предло­ жена шнеко-пневматическая технология очистки забоя, при которой по трубам шнека в скважину подается сжатый воздух (в количестве 2—5 м3/мин), резко повышающий эффективность очистки скважины.

Основное время при бурении затрачивается на ручное наращи­ вание и разборку става из штанг-шнеков, что сдерживает рост про­ изводительности бурения. В последних моделях станков операции наращивания и разборки бурового става механизированы.

§ 9. Бурение скважин погружными пневмоударниками

Погружные пневмоударники применяются на карьерах небольшой и средней производительности для бурения вертикальных и наклон­ ных скважин диаметром 100—160 мм. Разработан станок СБУ-200 (рис. 33) для бурения скважин диаметром 200 мм. Простота кон­ струкции и обслуживания, небольшая масса и высокая маневрен­ ность создают предпосылки для широкого распространения буровых станков с погружными пневмоударниками на открытых горных работах.

Станки для бурения скважин погружными пневмоударниками делятся на легкие на пневмоколесном или гусеничном ходу для бурения скважин 100—125мм, средней массы и тяжелые на гусеничном ходу для бурения скважин диаметром 150 (160) и 200 мм соответ­ ственно (табл. 10).

Станок СБМК-5 (рис. 34) разработан на базе станка БМК-4, а ходовая часть взята от углепогрузочной машины УП-3. Операции спуска и подъема бурового става, создание осевого усилия на долото осуществляются пневматическими податчиками.

Погружной пневмоударник наносит удары по хвостовику долота, его вращение производится непрерывно электрическим вращателем, находящимся на поверхности. Вращение бурового става, свинчива­ ние и развинчивание буровых штанг механизированы и выполняются вращателем.

Снабжение сжатым воздухом производится от передвижного компрессора. Создана более совершенная типажная модель легкого станка 1СБУ-125 (рис. 35); на базе станка «Урал-61» создан станок «Урал-64» (СБУ-160), рассчитанный на бурение скважин диаметром до 160 мм (рис. 36). Компрессоры размещены на раме станка: масса станка до 29 т, на этих станках в дальнейшем будут устанавли­ ваться винтовые компрессоры. Станок прошел промышленные испы­ тания, при которых его сменная производительность достигла

35—40 м по породам с / = 14 -f-16.

55

56

57