1. ПодэрниР.Ю.Горныемашиныикомплексыдляоткрытыхработ.В2-хчастях.М.:мггу,1999

2. ПодэрниР.Ю.Горныемашиныикомплексыдляоткрытыхработ.М.:Недра,1985.

Лекция№2

Бурильныемашины:общиесведенияиклассификация

План занятия

1. Классификациябурильныхмашин.

2. Физические способыразрушениягорныхпород.

3. Механические способыразрушениягорных пород.

4. Способыочисткишпуровискважин.

5. Бурильныемашиныдляподземныхгорныхработ

Опорныесловаитермины

Шарошечное,вращательное,ударное,ударно-вращательное,вращательно-ударноебурение,ударная,осеваянагрузки,крутящиймомент,очисткашпуровискважин,горныесверла,буровыестанкиикаретки,перфораторы,отбойныемолотки.

Характернымиособенностямиразвитияруднойбазыявляютсявводвдействиеиреконструкциямощныхместорожденийруд,разрабатываемыхоткрытымиподземнымспособами.РазработкаугляинерудныхполезныхископаемыхтакжеимеетбольшоезначениевгорнодобывающейотраслиРеспубликиУзбекистан.

Разработкакрепкихпородсвязанасбольшимизатратамитруда,времениисредствнабурениевзрывныхшпуровискважин.Присовременномуровнеразвитиягорнойтехникивзрывнойметодподготовкипородквыемкеостается,посуществу,единственнымиотегоэффективностизависяттехнико-экономические показателиитемпыведениягорныхработ.

Крупностькусковпослевзрываопределяется,преждевсего,вместимостьюковшаэкскаватораипрочностьюивместимостьютранспортныхсредств.Качествоподготовкизабоя,характеризующеесякрупностьюкусков,существенновлияетнапроизводительностьоборудования.Хорошеедроблениепородпозволяетувеличитьпроизводительностьэкскаваторав1,5–2раза,приэтомнадежностьидолговечностьихработывозрастаютв2–3раза.Наибольшеераспространениеполучилошарошечноебурение,навторомместе–вращательное,надолюударногоиударно-вращательногобуренияприходитсяоколо 4%всехобъемовбурения.

Бурильныемашиныклассифицируются:

• по способуразрушения;

• по способуприложениясиловойнагрузкикбуровомуинструменту;

• по способуудалениябуровоймелочиотзабояскважиныилишпура;

• по родупотребляемойэнергии;

• по способурасположенияскважин;

• поназначению.

Способыразрушенияразличаютмеханическиеифизические.Кфизическимотносятсятермическое,взрывное,гидравлическое,электрогидравлическое,ультразвуковоеиплазменноеразрушение.Кмеханическомубурениюотносятсяшарошечное,вращательное,вращательно-ударное,ударно-вращательноеиударноебурение.

Поприложениюсиловойнагрузкиихарактеруработыинструментатакжеразличаютмашиныударного,ударно-вращательного,вращательно-ударногоивращательногобурения.

Приударномбуренииразрушениепроисходитподдействиемкратковременнойударнойнагрузки.Осеваянагрузкаикрутящиймоментнезначительны.

Приударно-вращательномбуренииразрушениепроисходитподдействиемзначительнойударнойнагрузки,атакжевперерывахмеждуударами,засчеткрутящегомомента,номощностьмеханизмавращенияменьшеударного.Осеваянагрузкаслужитдлякомпенсациисилотдачи.

Привращательно-ударномбуренииразрушениепроисходитподдействиемосевогоусилияиударнойнагрузкиприодновременномвращенииинструмента.Мощностьмеханизмавращениязначительновышемощностиударногомеханизма(применяетсяприглубокомбурениинаподземныхработах).

Привращательномбуренииразрушениепроисходитподдействиемвращательно-поступательногодвиженияинструмента.Осеваянагрузкаикрутящиймоментзначительны.Разновидностьювращательногобуренияявляетсяшарошечноебурение,котороепроисходитподдействиемоченьбольшихнагрузок,чтопозволяетбуритьвпородахкрепостьюf=6–18пошкалеМ.М.Протодьяконова.

Способыочисткискважинишпуровмогутбытьпериодическими,непрерывнымиикомбинированными.Периодическаяочисткаприменяетсяприударно-канатномбурении.Непрерывнаяочистка–этоочисткаструейводы,воздухашнекомилипарогазовойсмесью.Комбинированнаяочисткаприменяетсянастанкахшнековогобурения,когдакрупныечастицыпородыдвижутсяпошнеку,аболеемелкие–вструевоздуха.Такойспособназываетсяшнекопневматическим.

Породупотребляемойэнергииразличаютэлектрические,тепловые,пневматические,гидравлические машиныимашиныскомбинированнымприводом.

Поназначениюразличаютмашиныдлябуренияшпуров(доØ75ммиглубинойдо5м)искважин(болееØ75ммиглубинойболее5м).

Бурильныемашиныпредназначеныдлябурениявертикальных,горизонтальныхинаклонныхшпуровискважин,наподземныхгорныхработахприменяютмашины,которыемогутобуриватьполныйвеер(360°).

Наподземныхгорныхработахприменяютсявсевидымашиниспользующихмеханическийспособразрушениягорных пород.

Вращательныйспособбурения.Длябуренияпородмалойисреднейкрепости(f≤8)применяютгорныесверла,которыебываютэлектрическими,пневматическимиигидравлическими,ручнымииколонковыми.Наподземныхгорныхработахприменяюттакжеистанкишарошечногобурения.

Ударныйспособ.Применяютпневматические,гидравлическиеиэлектрическиеперфораторы(переносныеителескопные).Переноснымиперфораторамибурятшпурыдиаметром30–55ммиглубинойдо4м,ателескопными–скважиныдиаметром40–85мм,глубинойдо25мвпородахf=6–20ивыше.Внастоящеевремяперфораторыустанавливаютсянабурильныхустановкахсколесно-рельсовой,гусеничнойилипневмоколеснойходовойчастью.

Вращательно-ударныйспособ.Кмашинамвращательно-ударногодействияотносятсябурильныестанкииустановки,колесныеилигусеничные,оборудованныеперфораторамиснезависимыммеханизмом вращенияинструмента.Бурятшпурыдиаметром40– 60 ммиглубинойдо 4м.

Ударно-вращательныйспособ.Прибуренииглубокихскважинвподземныхусловиях(до50мглубиной,диаметром85–160мм)применяютстанкиспогружнымипневмоударниками,колонковыеисамоходные.

Настанкахроссийскогопроизводствапринятоследующееобозначение:

СБШ–станкишарошечногобурениясочисткойскважинвоздухомиливодовоздушнойсмесью,впородахкрепостьюf=6– 18,диаметрбурения160–400мм;

СБУ–станкиударно-вращательногобуренияпогружнымипневмоударникамисочисткойскважинвоздухомиливодовоздушнойсмесью,впородахкрепостьюf=8–18,диаметрбурения100–200мм;

СБР–станкивращательногобурениярезцовымикоронкамисочисткойскважиншнеком,впородахкрепостьюf=2– 6,диаметрбурения125–160мм;

СБТ–станкитермическогобурениясочисткойскважинпарогазовойсмесью,впородахкрепостьюf>14,диаметрбурения180– 250мм.