Глава 3

3.7. Расчет производительности шахтных буровых установок

и станков

У шахтных буровых установок и станков различают теоретическую, техническую и экс­плуатационную производительности.

Теоретическая производительность - это максимально возможная производительность буровой установки или станка в конкретных горно-геологических условиях за единицу времени непрерывной работы. Таким образом, теоретическая производительность является минутной механической скоростью бурения, а определение ее дано в предыдущем параграфе.

Техническая производительность буровой установки или станка (часовая производи­тельность) определяется с учетом затрат времени на выполнение необходимых технологиче­ских операций, не совмещенных с процессом бурения и определяемых конструкцией и схемой работы конкретной буровой установки или станка.

Техническая производительность шахтной буровой установки, м/ч

60Л^Г к₀к_г

^Ql ^ 1 , 1 /Л _иГ_я+го(Г_н+Г_эбГ 029)

■—I 1 1

V V_m I ml

где N - число бурильных головок;

k_v - коэффициент готовности буровой установки;

&о - коэффициенг одновременности работы. ко=1; 0,8; 0,7 при N соответственно 1, 2 и 3;

V - механическая скорость бурения;

У₀х - скорость обратного хода бурильной головки;

/ - стойкость коронки на одну заточку;

Т_ъ - длительность замены коронки;

Т_н - продолжительность наведения бурильной машины с одного шпура на другой;

Г₃б - длительность забуривания шпура;

Т_и - длительность перегона установки;

m - число шпуров в забое.

Техническая производительность бурового станка с погружным пневмоударником

60A;₀fc_r

^{Ql = 1} ,Гц *Л'я+'р /з _|Г_п+т(Г_нп+Г_зб)^? (3.30)

V { I ) 2Ь_Ш I ml

где t_u ,t_? - длительность свинчивания и развинчивая штанг; Ln, - длина буровой штанги; m - число скважин в веере;

Tjm - длительность установки пневмоударника на новую скважину.

150

Глава 3

Эксплуатационная производительность буровой установки или станка определяется по их технической производительности с учетом дополнительных затрат времени на простой по организационно-техническим причинам.

Эксплуатационная производительность, м/смену

Q,=Q_T(T_a.-T*), (3.3D

где Т_ш - производительность рабочей смены;

Т_} - продолжительность простоев по организационно-техническим причинам.

3.8. Перспективы развития буровой техники

Буровзрывной способ отделения крепких горных пород от массива в настоящее время является основным, и таким он останется и в ближайшем будущем, пока не будут предложены новые, нетрадиционные и экономически эффективные способы разрушения горных пород.

Энергонасыщенность буровых систем к настоящему времени достигла предела, ограни­ченного прочностными свойствами материала бурового инструмента и деталей функциональ­ных узлов.

Перспективы совершенствования буровой техники в России и за рубежом на ближайшее будущее можно сформулировать следующим образом:

1. Улучшение санитарно-гигиенических условий работы бурильщика по шуму, пыли и вибрации.

2. Совершенствование породоразрушающего инструмента в направлении повышения прочности и износостойкости буровых коронок и штанг.

3. Повышение надежности в работе всех функциональных узлов буровых установок и станков до уровня, обеспечивающего безотказную работу буровой системы в течение всего цикла обуривания забоя. Это положение особенно важно при создании автомати­зированных и роботизированных буровых систем.

4. Механизация и автоматизация вспомогательных операций при бурении скважин. Это, з первую очередь, касается операции наращивания и разборки бурового става, так как по продолжительности эта операция соизмерима с продолжительностью бурения скважи­ны на глубину, равную длине штанги.

5. Совершенствование существующих и создание новых автоматизированных систем управления буровых станков и шахтных буровых установок, обеспечивающих автома­тизацию забуривания, параллельность бурения, режимные параметры бурения на оп­тимальном уровне, предотвращение заклинивания бура и диагностику функциональ­ных систем.

6. Создание буровых роботов с широким использованием для управления буровыми сис­темами микропроцессоров.

151