§ 2. Бурильные установки буэ1м и буэз

Бурильная установка БУЭ1М (рис. 5.1) предназначена для бу­рения шпуров и выбуривания угля при проведении горизонталь­ных выработок, преимущественно однопутного сечения от 6 до 10 м² в свету, по породам с коэффициентом крепости / < 1G в шах­тах, опасных по газу и пыли. Бурильная установка БУЭ1М вы­пускается в двух исполнениях: с бурильной головкой вращатель­ного действия для бурения шпуров по породам крепостью / = s= 4-f-8 и вращательно-ударного для пород крепостью / = 6-=-16, при этом бурильная установка может работать и во вращательном режиме. Выбуривание угля производится установкой в подго­товительных выработках со смешанным угольным и породным яа-боями, в которых применение взрывных работ по углю запре­щается.

Установка БУЭ1М (рис. 5.1) состоит из бурильной машины с бурильной головкой ), установленной на конце стрелы, мани­пулятора 6, рамы-бака 7 для масла, шасси 8, гидросистемы с пуль­том управления 9, электрооборудования 10, сиденья 11 для маши­ниста, буфера 12. Бурильная машина, в свою очередь, состоит из бурильной головки / g электродвигателем мощностью 7,5 кВт и редуктором 2, буровой штанги 3, податчика 4 с гидроцилиндрами и направляющей рамой. При выбуривании угля скважинами диа­метром 300 мм предусмотрена установка штанги с коронкой 5, оснащенной резцами, вместо штанги для бурения шпуров.

Кинематическая схема бурильной установки (рис. 5.2). Бу­рильная головка вращательного действия (рис. 5.2, а) представ­ляет собой трехскоростной редуктор /—12 с приводом от электро­двигателя Ml. В зависимости от физико-механических свойств буримых пород производится переключение частоты вращения бура, что позволяет выбирать оптимальный режим бурения. Пере­ключение осуществляют рукояткой Р, которая перемещает блок шестерен 10 но шлицам вала и вводит блок в зацепление с одной из следующих трех шестерен; малой 9, большой 8 или с шестер­ней 12. Таким путем получают три частоты вращения шпинделя — 151, 317 и 731 об/мин. Малая частота применяется при бурении по крепким породам.

_t' Для бурения шпура в патрон бурильной головки вставляется хвостовик штанги с резцом на конце. Хвостовик удерживается в патроне двумя выступами. Через муфту боковой промывки и от­верстие в хвостовике подводится вода под давлением, которая далее по осевому каналу в штанге поступает на забой для промывки шпура.

Кинематическая схема бурильной головки вращательно-удар­ного и вращательного действия (рис. 5.2, 6) предусматривает пере дачу вращения от вала / через соединительную муфту валу // и жестко насаженной на нем шестерне 1. Далее вращение передает­ся в обе стороны — от шестерни 2 к вращателю и от шестерни 11 к ударному механизму 15.

43

В первом случае с шестерней 2 получает вращение вал III, на котором жестко закреплены также шестерни 3 и 6. Блок-ше­стерня 4—5, сидящая на шлицевом валу IV, может перемещаться по нему посредством рукоятки Р_х и входить в зацепление с шестер­нями 3—4 либо 5—6, поэтому вал IV и соединенный с ним посред­ством кулачковой муфты 19 вал V имеют две частоты вращения. Далее через шестерни 18—16 вращение передается шпинделю * и буровой штанге 17.

Передача к ударному механизму осуществляется от шестерни // через кулачковую полумуфту 8, которая постоянно поджата пру­жиной 7 к торцовым зубьям шестерни 11. Полумуфта предназна­чена для устранения запуска ударного механизма в направлении обратном, предусмотренному конструкцией, что может произойти при неправильном подключении электродвигателя бурильной го­ловки к электросети. От кулачковой полумуфгы вращение пере­дается посредством шестерен 9 и 10 валу VI и через кулачковую муфту 12 валу VII, or которого через шестерни 13 и 14 приводится в действие ударный механизм 15.

Боек ударного механизма имеет обод, на наружной поверхно­сти которого выполнен плавный криволинейный выступ, охваты­ваемый двумя парами направляющих роликов, опирающихся на подшипники качения?. При вращении бойка обод получает от удар­ного механизма возвратно-поступательные движения и во время хода вперед наносит удары по торцу хвостовика штанги через промежуточный боек. Для уменьшения силы отдачи подшипники направляющих роликов заключены в упругие резиновые аморти­заторы, закрепленные в корпусе ударника. Кроме того, концы обоих направляющих роликов опираются на осевые амортизаторы. Для уменьшения их нагрева, а также нагрева смазки, залитой в корпус ударника, предусмотрены два холодильника, размещен­ные в верхней и нижней крышках корпуса ударника.

Вода, подводимая под давлением для промывки забоя шпура, предварительно проходит через холодильники, затем поступает через муфту боковой промывки в осевой канал буровой штанги и далее на забой шпура.

Бурильная головка вращательно-ударного и вращательного дейсшия может, в случае необходимости, работать только в ре­жиме вращательного бурения (при некрепких породах). Для этого следует выключать ударный механизм посредством рукоятки Р₂, что производится только при выключенном электродвигателе бу­рильной головки во избежание поломки зубчатых передач. Изме­нение частоты вращения шпинделя (144 и 375 об/мин), а следова­тельно, и буровой штанги при переходе с режима вращательно-ударного бурения на режим вращательного бурения и обратно осуществляется рукояткой Р_х соответствующим переключением блока шестерен 4—5.

Цепной податчик предназначен для перемещения бурильной головки с буровой штангой и создания при бурении осе­вого усилия на забой.Податчик состоит из направляющей балки 13

46

(см. рис. 5.2, а), на которой установлены привод подачи 15 и на­тяжное устройство для цепи 14. Бурильная головка закреплена болтами на плите податчика и перемещается с ней по направляю­щей балке. Для предотвращения прогиба штанги при бурении применены подвижный люнет 16 и неподвижный 17.

Бурильная головка на забой подается гидроцилиндровым меха­низмом подачи с реечным умножителем хода и цепной передачей. Умножитель хода представляет собой механизм, состоящий нз двух пар гидроцилиндров 19, в которых движутся поршень и пор­шень-рейка 18, имеющая зацепление с вал-шестерней 20, на кото­рой жестко закреплена приводная звездочка 21 цепи.

Манипулятор предназначен для пространственного пе­ремещения бурильной машины и придания ей нужного направле­ния, а также удержания в заданном положении при бурении.

Манипулятор гидрофицирован, что позволяет выполнять сле­дующие операции:

вращение стрелы манипулятора вместе с бурильной машиной относительно продольной оси на угол ±180°, что осуществляется редуктором манипулятора РМ, состоящим из двух гидроцилин­дров, в которых помещены два поршня 23, соединенные между собой рейкой, входящей в зацепление с шестерней 24. Далее через коническую пару 22—25 вращение передается стреле;

подъем стрелы в вертикальной плоскости и поворот в горизон­тальной при помощи гидроцилиндров Г_х и Г₂;

подъем и поворот бурильной машины относительно манипуля­тора посредством гидроцилиндров Л, и Г₄ в вертикальной и гори­зонтальной плоскостях;

перемещение направляющей балки податчика по кронштейну манипулятора гидроцилиндром надвигания Г_ь.

От электродвигателя М₃ (мощностью 7,5 кВт) через редуктор 26—27—28 приводится в действие насос гидросистемы.

Передвижение бурильной установки по рельсовому пути осу­ществляется приводом хода ПХ, который состоит из гидромотора 29 и трехступенчатого редуктора 30.

Шасси служит основанием бурильной установки и состоит из рамы, к которой на полуосях крепятся правая и левая ходовые тележки. На тележках смонтированы ходовые колеса, рельсовые захваты и четыре маневровых катка 31, попарно на каждой тележ­ке. С помощью двух гидроцилиндров F_t тележки могут быть раз­двинуты или сдвинуты относительно рамы шасси с учетом размеров колеи (600—900 мм). Благодаря этому в транспортном положении бурильная установка занимает небольшую ширину (600 мм), что имеет существенное значение в горных выработках малого сече­ния.

Для перекатывания бурильной установки на запасной путь раз-миновки предусмотрена специальная платформа, которая накла­дывается на обе колеи. Перекатывание производится посредством четырех катков 31, опускание и- подъем которых осуществляются при помощи червячных редукторов. Конструкция катков позволяет

47

поочередным включением на сдвигание—раздвигание откатить установку к стенке выработки. При этом установка приподни­мается над рельсами, опираясь катками на швеллеры специальной перекатной платформы.

Бурильная установка электрическая БУЭЗ (рис. 5.3) вращатель-но-ударного и вращательного действия предназначена для буре­ния шпуров и выбуривания угля скважинами при проведении горизонтальных подготовительных выработок высотой до 4,5 м. и сечением от 9 до 20 м² в свету по породам с коэффициентом крепо­сти / < 16.

Установка БУЭЗ отличается от БУЭ1М наличием двух буриль­ных машин / и 2, двух манипуляторов 3 и 4, тележек — правой 5 и левой 6, установленных на ходовом колесном шасси 7. На каждой из тележек независимо смонтированы насосная станция 8, гидро-и электроаппаратура управления бурильной машиной, манипуля­тором и тележкой. Таким образом, кинематически бурильная установка БУЭЗ состоит из двух независимых групп. Поэтому в процессе бурения управляют установкой два машиниста, один из которых находится с левой, а другой с правой стороны уста­новки возле тележек. Бурильная машина, манипулятор и насос­ная станция, унифицированы g аналогичными узлами бурильной установки БУЭ1М.

Применение на одной ходовой тележке двух независимых бу­рильных машин вместо одной позволяет повысить производитель­ность бурения в 1,5—2 раза и использовать установку в выработ­ках большого сечения.