Файл: Дубынин, Н. Г. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил.pdf

Критерий оценки стойкости резца был определен после пробного бурения. Установлено, что резкое падение скорости бурения происходит при появлении на лезвиях резцов площадки затупле­ ния шириной 2,5 мм. Это хорошо согласуется с результатами

других работ 110, 441.

Из табл. 7 и рис. 8, а и б видно, что стойкость резца БИ-741 и РКС с увеличением усилия подачи возрастает. Однако начиная с усилия подачи 1200 кГ она снижается, из чего следует, что сменная скорость бурения с увеличением усилия подачи не может расти непрерывно. С одной стороны, это связано с механической прочностью резца, с другой — с увеличением износа резцов начинает расти время, затрачиваемое на вспомогательные операрации (замена резцов, смена буров, остановка и пуск электробура). Все это ведет к возрастанию стоимости бурения. В опытах бурения при усилии подачи свыше 1500 кГ наблюдались случаи поломки резца. Следовательно, это усилие является предельно возможным по условиям обеспечения максимальной стойкости и безаварийной работы.

Несмотря на то, что механическая скорость бурения резцами БИ-741 оказалась на 15—18% выше скорости резцов РКС, послед­ ние более работоспособны; стойкость их почти в 2 раза выше (п=305 об/мин). Число оборотов шпинделя на стойкость резца

существенно не влияет.

Таким образом, оптимальный режим бурения наиболее рас­ пространенных пород (алевролиты, песчаники / —8) составит: 1) усилие подачи, равное 1200—1300 кГ; 2) число оборотов шпин­ деля в минуту 305; 3) давление промывочной воды 6—8 атм.

25

I

При этом режиме бурения наилучпше результаты могут быть достигнуты с усилением надежной очистки забоя шнура от буро­ вой мелочи и использования достаточно острых резцов.

Опытное бурение показало, что вращательное бурение в срав­ нении с перфораторным способом характеризуется более благо­

Сравнительные испытания электровращательного и перфора­ торного бурения. С- целью сравнения вращательного и перфора­ торного способов бурения были проведены опыты по бурению шпуров в породах с коэффициентом крепости от 6 до 14. Приме­ няли электробур ЭБГ и телескопный перфоратор ПТ-29.

В качестве режущего инструмента использовали для враща­ тельного бурения резцы PKG (как наиболее стойкие по результатам предыдущей серии опытов) и для перфораторного — коронки типа «КО». Было пробурено по каждой разновидности пород по 5 шпуров глубиной 1,6 м (всего 90 шпуров). Результаты опытов приведены в табл. 8, по данным которой построен график, пред­ ставленный на рис. 9.

Из графика рис. 9 и табл. 8 видно:

1)механическая скорость бурения по породам /= 6 —10 элект­ робурами в 3—4,3 раза выше, чем перфораторами;

2)при бурении крепких пород (песчаники) с коэффициентом крепости 12—13 скорости бурения становятся практически оди­ наковыми;

26

3) при бурении пород кре­

постью более 13 вращательное бу­ рение по производительности ста­

новится значительно ниже перфо­ раторного;

4)износостойкость резца РКС

в1,5—1,8 раза ниже, чем корон­

пости пород. Данные произведенных расчетов приведены в табл. 9, из которых видно, что электровращательное бурение вследствие меньших затрат целесообразно применять по породам с /<Д12. В этом случае вращательный способ экономичнее перфораторного на 40—60% (табл. 9). При бурении более крепких пород перфо­ раторный способ оказывается эффективнее вращательного.

Из изложенного следует:

1. Применение электробуров для бурения по породам с коэф­

вз _4,3 раза, позволяет снизить себестоимость бурения на 40—60%.

2.Лучшие показатели вращательного бурения наиболее рас­ пространенных пород / = 8 обеспечиваются при оптимальном

режиме:

а) усилии подачи 1200—1300 кГ; б) числе оборотов шпинделя в минуту 305;

в) давлении промывочной воды, равном 6—8 атм.

3. При работе электробуров создаются благоприятные сани­ тарно-гигиенические условия труда забойных рабочих.

4. Поскольку вращательное бурение имеет большие преиму­ щества перед перфораторным, целесообразно внедрить его в усло­ виях, описанных выше.

27

В связи со сказанным вращательный способ бурения принят для создания высокопроизводительной технологии бурения

§ 2. КОНСТРУКЦИИ НОВЫХ БУРОВЫХ УСТАНОВОК

В целях уменьшения трудоемкости вспомогательных работ при бурении, обеспечения лучших условий труда бурильщиков, целесообразно буровые машины разместить на специальные уста­ новки, необходимые при применении как электробуров ЭБГ так и пневматических бурильных машин.

Промышленностью буровые установки для условий узкого очистного забоя не выпускаются. Сотрудниками лаборатории и СКВ ИГД СО АН СССР были разработаны и созданы две кон­ струкции буровых установок: для электробуров — ПБУ-1 и перфораторов — БУП-1 *.

* Мальберт П. Э. п др. Буровая гидрофицированпая каретка,— «Физ­ техи. пробл. разраб. полези. ископ.», 1970, № 4.

Мальберт П. Э. и др. Шагающая буровая каретка.— «Колыма», 1970,

23

При разработке конструкции оуровых установок учитывалось

следующее:

1) перемещение установки вдоль забон-лавы должно быть

механизировано; 2) па установке необходимы две буровые машины;

3) в период бурения установка должна надежно раскрепляться. На рис. 10 и И показан общий вид созданной передвижной буровой установки шагающего типа ГІБУ-1, на которую получено

нами авторское свидетельство 101].

Передвижная буровая установка ПБУ-1 (рис. 10) состоит из двух лыж 4, соединенных поперечиной 5. Па лыжах крепятся гидростойки 1, соединенные между собой траверсой-крестови­ ной 3. К поперечине основания крепится домкрат передвижения 7,

29

установка перемещается на следующую позицию. Для этого сни­ мают распор с выдвижной гидростойки, передвигают ее домкратом на длину одного хода и дают ей распор. Усилием домкрата пере­ движения, после снятия распора со стоек 1, подтягивают основа­ ние к выдвижной гидростойке, после чего гидростойки снова распирают. II установка вновь готова к бурению.

Стендовые и промышленные испытания выявили достаточную работоспособность и простоту управления установками (ПБУ-1 и БУП-1). После окончательной доработки конструкций намечено подготовить эти машины к серийному производству.

Технические данные передвижной буровой установки ПБУ-1 приведены в табл. 10. Установка может быть использована для бурения шпуров ц скважин в очистных забоях с выемочной мощ­ ностью до 2 м и углом падения от 0 до 50°.

Для бурения более крепких пород с коэффициентом крепости более 11, в которых электробурение становится неэффективным, разработана конструкция буровой установки с перфораторами (БУП-1), техническая характеристика которой приведена в табл. 10.

Сравнительные испытания вращательного и пневмоударного бурения, а также испытания конструкций буровых установок позволили разработать методику расчета их производительности.

1. Расчет производительности установки ПБУ-1. В общем виде производительность ПБУ-1 может быть представлена

30