Машини та інструмент для буріння шпурів

На відкритих і підземних гірничих роботах шпури бурять машинами ударно-поворотної, обертальної та ударно-обертальної дії.

Бурильна машина ударно-поворотної дії являє собою одноциліндровий двигун, в якому поршень - ударник під дією стисненого повітря робить зворотно-поступальний рух і завдає удару по буру, лезо якого впроваджується в породу. Після кожного удару бур повертається на деякий кут.

Бурильні машини ударно-поворотного дії (перфоратори) призначаються для буріння шпурів у породах V - XX категорій. У залежності від призначення і маси пневматичні бурильні машини поділяють на три групи: ручні масою 26 - 35 кг; колонкові масою 50 - 75 кг; телескопні масою від 38 - 48 кг. 

За способом очищення шпуру від бурового шламу розрізняють бурильні машини: з осьовим промиванням і продувкою; з бічним промиванням; з центральним пиловідсмоктувач стисненим повітрям.  За частотою ударів бурильні машини поділяють на звичайні (з числом ударів до 2000 на хвилину) і бистроударние (з числом ударів більше 2000 в хвилину). 

За способом подачі розрізняють бурильні машини з ручною і механічною подачею. Для першого типу перфораторів характерне використання мускульних зусиль бурильника.Бурильні машини другого типу переміщаються і подаються спеціальними механічним подавачем. 

Перфоратори мають подібні між собою вузли, загальні для всіх бурильних машин ударно - поворотного дії; повітророзподільної-ударний механізм і механізм повороту з промивання пристроєм, пристрої для віброгасіння і пуску перфораторів в роботу. Повітророзподільної-ударний механізм призначений для регулювання надходження стисненого повітря поперемінно в поршневу і штокову порожнини циліндра бурильної машини для забезпечення заданої частоти ударів ударника по бурової штанзі; поворотний механізм - для передачі обертання бурового інструменту після кожного удару ударника по хвостовику штанги; пристрій промивки - видалення бурового шламу з вибою шпуру за допомогою напірної води та стисненого повітря; віброгасильними пристрій - для гасіння вібрації працюючого перфоратора. Окремі модифікації розрізняються умовами застосування, масою і ударної потужністю 

Бурильна машина обертальної дії (свердло) являє собою ротаційний двигун (електричний, пневматичний або гідравлічний) з редуктором в патроні якого кріпиться штанга з різцем. Буріння шпуру здійснюється безперервно буром, що обертається. Призначені для буріння шпурів у малоабразивних породах до XIV категорії.

Бурильні машини обертальної дії (свердла) призначені для буріння шпурів у малоабразивних породах до XIV категорії. Залежно від умов застосування і маси свердла поділяються на три групи: ручні масою до 24 кг і потужністю до 1, 4 кВт; колонкові масою до 130 кг і потужністю до 2, 5 до Вт і знімні - масою до 700 кг і потужністю до 7 , 5 кВт.

Подібно бурильних машин ударно-поворотного дії в машинах обертальної дії передбачені пристрої для центральної і бічної промивки. Застосовують також свердла, при роботі яких буравів шлам видаляється зі шпуру витками штанги ("сухе" буріння).

При бурінні мерзлих порід використовують спеціальні пристрої, що забезпечують відсмоктування бурового шламу через гирло шпуру і бічну муфту. 

Бурильна машина ударно-обертального дії складається з ротаційного та ударного двигунів, скомпонованих в одному корпусі. Для бурильних машин цього типу обертання бурової штанги не залежить від роботи ударного вузла. Під дією ударного навантаження лезо бура впроваджується в породу і утворює вруб. Оскільки обертальний рух продовжується і під час обертання леза інструменту, то порода, що розташована поруч з врубом, сколюється в напрямку обертання.

Для приводу машин використовується електрична, гідравлічна та пневматична енергія.

При бурінні електросвердлами електрична енергія подається за допомогою броньованого кабелю, що прокладається по гірських виробках до спеціального пускача. Від пускача до електросвердла струм подається за гнучким кабелю довжиною 50 - 100 м, що для зручності обігу намотується на спеціальний барабан і з'єднується з пускачем через штепсельну муфту за допомогою відрізку гнучкого кабелю.

При бурінні пневматичними бурильними машинами стиснене повітря підводиться від компресора до вибоїв по трубах. Діаметр трубопроводу в кожному окремому випадку визначається в залежності від довжини ділянки та кількості повітря, що проходить по ньому. Безпосередньо біля компресора діаметр труб буває 100-200 мм. У міру віддалення від нього і розгалуження мережі діаметр труб зменшується і в забою буває 38-50 мм. Від трубопроводу безпосередньо до бурильної машини стиснене повітря подається по гнучких гумових шлангах довжиною 10-15 м з внутрішнім діаметром 16-25 мм.