Глава 1

Долота в корпусе пневмоударника крепятся с помощью шпонок или байонетного со­единения. Буровые штанги изготавливаются из труб с наружным диаметром 50...89 мм и тол­щиной стенки 5,8.. .8,0 мм. Между собой штанги соединяются конусной резьбой с шагом 3 мм.

Некоторые типы буровых коронок и долот с их параметрами, серийного изготавливае­мых ЗАО «Бинур», приведены в табл. 1.1.

Комбинированный горный инструмент объединяет в себе основные преимущества си­лового воздействия на породу рассмотренного выше инструмента в различных сочетаниях и некоторых других способов силового воздействия.

Для бурения шпуров и скважин в породах средней крепости и абразивности широко применяется вращательно-ударный способ, когда по непрерывно вращающемуся инструменту, прижатому к забою с постоянным осевым усилием (как при резании), дополнительно наносятся удары (как при ударном разрушении). Конструкция буровой коронки для вращательно-ударного бурения имеет свои принципиальные особенности (рис. 1.10): лезвия коронки имеют форму асимметричного клина с передним отрицательным углом до 30°, углом заострения 90° и задним углом 30°; смещение лезвий относительно друг друга принимается в пределах 1,5...2,0 мм. Соединение коронки с буровой штангой обычно бывает конусное.

Рис. 1.10. Буровая коронка для вращательно- Рис. 1.11. Схема гидромеханического резания

ударного бурения

Схема гидромеханического способа разрушения горных пород приведена на рис. 1.11. На органе разрушения 4 традиционно в резцедержателе 2 крепится резец 1. На органе разруше­ния располагается струеформирующее устройство 3, высокоскоростная струя 5 которого проре­зает в породе опережающую щель, что значительно облегчает работу резца по разрушению ос­новного объема породы. Возможны и другие конструктивные схемы реализации гидромехани­ческого способа отделения горных пород от массива.

Для изготовления резцов и буровых коронок применяют высококачественную легиро­ванную сталь (30ХГСА, 35ХГСА, 30ХГТ, 40ХН, 40ХН2МА и др.) с соответствующей термооб­работкой. Буровые штанги изготавливают из сталей У7, У8, 55С2, ЗОХМА, 28ХГНЗМ, также с соответствующей термообработкой. 26

Глава 1

Для повышения износостойкости породоразрушающего инструмента его рабочие по­верхности армируют пластинками или штырями различной формы, изготовленными из метал-локерамических вольфрамокобальтовых (ВК) сплавов. Количество зерен карбида вольфрама определяет твердость сплава, а кобальт является связующим элементом сплава.

По структуре твердые сплавы бывают: мелкозернистыми (размер зерен до 1 мкм, ин­декс М), среднезернистыми (размер зерен 1-2 мкм) и крупнозернистыми (размер зерен 2-5 мкм, индекс В в маркировке сплава после цифры, указывающей на процентное содержание кобаль­та). В отечественной горной промышленности нашли применение средне- и крупнозернистые сплавы. Резцы армируются сплавами ВК6, ВК6ВК, ВК8, ВК8В, ВК8ВК, ВК11ВК. Буровые ко­ронки армируются сплавами ВК8, ВК10КС, ВК11ВК, ВК15.

Для соединения пластинок твердого сплава с корпусом горного инструмента применя­ют пайку, для цилиндрических штырей пайку или запрессовку. Для пайки применяют медно-цинковые припои с присадками никеля, марганца и др. При пайке твердый сплав нагревается и легко окисляется. Очищают от окислов пластинки и горный инструмент флюсами (обезвожен­ной технической бурой и др.). Для предотвращения окисления твердого сплава применяю! пай­ку без доступа воздуха (в среде азота и т. п.).

В настоящее время ведутся поиск и испытания новых твердых сплавов на основе карби­да бора, нитрида бора, карбида титана, алмазных композитов и др.