Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Серго Орджоникидзе» (МГРИ-РГГРУ)

Институт современных технологий геологоразведочных работ, горного и нефтегазового дела

Кафедра Горного дела

«Утверждаю»

Директор ИСТГРГиНД

___________ Н.Н. Клочков

« » ___________2016 г.

Методическое пособие по расчету основных энергетических параметров перфоратора

(к курсовой работе по дисциплине: «Технология бурения взрывных скважин и шпуров, буровые машины и механизмы»)

Авторы: проф. Косьянов В.А.

проф. Несмотряев В.И.

проф. Шендеров В.И.

доцент Яшин В.П.

Москва 2016 г.

Содержание:

1. Введение

2. Основные теоретические положения.

3. Упрощенный расчет рабочего цикла перфоратора

4. Основные параметры перфоратора.

5. Варианты задания.

6. Список рекомендованной литературы.

7. Приложение №1. Образец титульного листа курсового проекта.

-2-

1. Введение

Современный пневматический перфоратор представляет собой ударную машину, снабженную механизмом для поворота бура, а также устройством для удаления буровой мелочи из шпура или скважины.

Перфоратор приводится в действие энергией сжатого воздуха, который поступает через гибкий резиновый шланг от компрессора или компрессорной станции.

Перфоратор состоит из следующих основных частей: крышки цилиндра, цилиндра, ствола, стяжных болтов с гайками, механизма гашения вибрации. Внутри цилиндра расположены, воздухораспределительный механизм и ударно-поворотный механизм.

Принцип работы перфоратора заключается в следующем. Сжатый воздух подается по трубопроводу в пусковой кран, проходит через воздухораспределительный механизм и поступает в цилиндр перфоратора. Под действием сжатого воздуха, поступившего в рабочую полость, поршень совершает рабочий ход, в конце которого своим штоком наносит удар по хвостовику бура. После этого направление подачи воздуха в цилиндр изменяется и поршень под воздействием сжатого воздуха совершает обратный ход, поворачивая одновременно бур на некоторый угол.

2. Основные теоретические положения.

Основными параметрами перфоратора является: энергия удара поршня ( ), число ударов в минуту (n), угол поворота бура после каждого удара (α), крутящий момент ( ), давление сжатого воздуха (Р) и его расхода (Q). Величина энергии удара поршня ограничивается в основном прочностью материала буровых штанг и твердого сплава коронок. В настоящее время считается допустимым для бурения шпуров диаметром около 40 мм применять перфоратор с энергией удара 50-55 Дж, для бурения скважин диаметром 85 мм можно иметь энергию удара поршня до 90 Дж. Число ударов в минуту лимитируется санитарно-гигиеническими условиями: при увеличении частоты ударов возрастает уровень шума и вредное воздействие

-3-

вибрации на организм бурильщика. Для ручных перфораторов рекомендуется частота ударов не свыше 1800-1900 в минуту. Для телескопных и колонковых перфораторов можно повысить частоту ударов до 2500-3000 в минуту, причем в этом случае надо оборудовать перфораторы глушителями шума. От величины крутящего момента зависит устойчивость работы перфоратора, особенно при бурении трещиноватых пород. Можно считать, что при бурении мелких шпуров диаметром около 40 мм требуется крутящий момент порядка 1,2 Нм – 1,5 Нм; для глубоких эта величина должна составлять около 2,5 Нм.