35. Классификация способов бурения шпуров и скважин.
Для бурения шпуров наиболее часто применяют перфораторы (пневматические отбойные молотки) и электросверла.
Рабочей частью перфораторов являются долотчатый буровой инструмент, крестообразные и звездчатые буры и коронки. Форма и материал бурового инструмента зависят от свойств (крепости, вязкости и т. п.) и трещиноватости грунтов.
Шпуры глубиной до 2,5 м и диаметром до 45 мм бурят ручными легкими (до 20 кг) и средними (до 25 кг) перфораторами; глубиной более 2,5 м и диаметром 47...75 мм — тяжелыми (до 35 кг), устанавливаемыми на специальных тележках или треногах.
Электросверла — легкие с ручной подачей и тяжелые с автоматической — применяют для вращательного бурения шпуров диаметром до 46 мм и глубиной до 5 м в породах различной твердости. Рабочим органом любого сверла является сменный резец, укрепляемый на конце буровой штанги. При эксплуатации ручного электросверла осевое давление создается за счет мускульной энергии бурильщика.
В мерзлых грунтах шпуры диаметром 50...70 мм и глубиной до 2 м можно бурить с применением горячего (60... ...90 °С) сжатого воздуха. Для этого используют установку, состоящую из компрессора и калорифера. Горячий воздух размораживает грунт и выбрасывает его из шпура.
Для бурения шпуров в мягких и плотных грунтах на глубину до 3 м применяют также ручной способ. При этом пользуются ручным буром-щупом, снабженным различными наконечниками.
Термический способ используют для бурения очень крепких пород кристаллической структуры. Ручными термобурами бурят шпуры диаметром 60 мм и глубиной 1,5... ...2 м; передвижными станками термического бурения — шпуры и скважины диаметром до 130 мм и глубиной до 20 м.
Рабочим инструментом является горелка реактивного типа, в которую подают смесь горючего, состоящего из кислорода (или воздуха) и керосина. Охлаждается горелка водой, которая под воздействием высоких температур переходит в пар, выносящий на поверхность продукты разрушения породы.
По производительности даже ручное термобурение в 3—8 раз эффективнее механического.
Бурение скважин производят ударным (ударно-канатным), ударно-вращательным, вращательным и вибрационным способами.
Ударно-канатные буровые станки (БУ-20-2м, БУ-20-2у, БС-1м) используют только в разнородных и разнопрочных грунтах, а также для бурения разведочных скважин при диаметре их 150... ...350 мм и глубине до 50 м. Из-за отсутствия резервов увеличения мощности и производительности эти станки для бурения взрывных скважин в однородных грунтах не применяются.
Станки с погружными пневмоударниками применяются для бурения скважин диаметром 100...200 мм и глубиной до 30 м только в труднобуримых и абра-
зивных скальных грунтах. Производительность станков с погружными пневмо-ударниками 10...35 м/смену, а затраты в 1,5—2,5 рчза выше, чем при шарошечном бурении. Станки конструктивно просты; возможно многошпиндельное бурение. Основные их недостатки — малая стойкость буровых коронок, низкая производительность и большое пылеобразо-вание.
Станки шнекового бурения широко применяются для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 125... ...160 мм и глубиной до 25м в плотных и полускальных грунтах (аргиллите, мягком известняке, мергеле и т. п.). Производительность от 15 до 100 м/смену. Станки просты в эксплуатации, при их работе обеспечиваются благоприятные санитарно-гигиенические условия.
Для вращательного бурения скважин применяют самоходные бурильные и бурильно-крановые установки. Бурильный инструмент входит в толщу породы вращательно-поступательным движением по направлению своей оси.
Различают два способа вращательного бурения: колонковый и роторный. В станках колонкового и роторного бурения для очистки скважины и охлаждения бурового инструмента применяют глинистый раствор. Циркулируя в скважине, раствор проникает в буримую породу, что предотвращает обрушение стенок скважины, не имеющих обсадных труб.
При колонковом способе в нижней части бурового снаряда устанавливают колонковую трубу, которую при помощи переходников соединяют с кольцевой коронкой, армированной резцами из твердых сплавов или алмазами. Сначала выбуривают кольцевой забой, а остающийся нетронутым столбик породы (керн) входит в колонковую трубу, вместе с которой его извлекают на поверхность. Иногда при колонковом бурении вместо армированных применяют дробовые коронки. В этом случае для разрушения породы в забой скважины насыпают чугунную или стальную дробь.
При роторном способе бурильные трубы вращает специальный вращатель-ротор, устанавливаемый непосредственно над устьем скважины. Ротор имеет отверстие, через которое
пропущена ведущая штанга квадратного сечения. Для разрушения крепких пород при роторном бурении чаще всего применяют шарошечные и уступчатые долота, которые разрабатывают грунт по всей площади забоя скважины. Шарошечные долота позволяют достичь высоких удельных давлений на забой, что повышает производительность и позволяет разрушать скальные породы.
34. Производительность бульдозеров, в зависимости от вида выполняемых работ (разработка грунта или планировка поверхности), выражают в м3 или м2. На производительность бульдозеров наиболее существенно влияют: физические свойства грунта (мех. состав, плотность, влажность), дальность перемещения, уклоны местности, геометрические размеры и форма отвала
При разработке и перемещении грунта бульдозер работает как машина цикличного действия и его производительность (м3/ч)
где: q – объем грунта, перемещенный отвалом и зависящий от геометрических размеров отвала и условий перемещения грунта;
n – число циклов в час при определенной дальности перемещения грунта;
Кп – коэффициент потерь грунта в боковые валики зависящий от дальности перемещения и вида грунта;
Кі – коэффициент учитывающий влияние уклона пути;
Кр – коэффициент первоначального разрыхления грунта;
Кв – коэффициент использования рабочего времени.
Число циклов бульдозера в час:
Продолжительность одного цикла:
где: tн, tг.х, tх.х, tп, tп.п, t0 – продолжительность резания (набора) грунта, груженного хода, холостого хода, одного поворота на 180 град. (10…20 сек), одного переключения скорости (5 сек), опускания отвала в рабочее положение (1…2 сек);
m– число переключений скоростей трактора в течении одного цикла;
lн, lг.х – длина путей резания грунта и перемещения к месту укладки, м;