Лабораторная работа № 3.

Тема: Самоходные бурильные установки.

Цель занятия: Изучить конструкцию и принцип действия бурильных установок УБШ-207, УБШ-302, УБШ-312.

Содержание отчета.

1. Привести краткие технические данные установок.

2. Укажите основные элементы УБШ-207, тип привода, выполните кинематическую схему.

3. Перечислить механизмы УБШ-302. Укажите тип привода, количество двигателей, особенность конструкции.

4. Укажите особенность конструкции УБШ-308, выполните схему автоподатчика установки, его достоинства.

5. Дайте характеристику буровой группы УБШ-312.

6. Дайте характеристику СБУ BOOMER-251 и AXERA2.

Литература.

1. А. И. Нанаев, Г. И. Нанаева «Горные машины и комплексы для добычи руд», М., Недра 1982г.

2. Методическое пособие «Самоходные бурильные установки».

3. Инструкции по техническому обслуживанию и эксплуатации бурильных установок УБШ-207, УБШ-302.

4. Инструкции по техническому обслуживанию и эксплуатации бурильных установок УБШ-308, УБШ-312.

Контрольные вопросы.

1. Сравните конструкции изучаемых установок, назовите особенности.

2. Сравните установки по типу привода, какие из них являются наиболее прогрессивными, почему?

3. Назовите типы автоподатчиков установок.

4. В чем особенность конструкции УБШ-312.

5. Область применения самоходных установок BOOMER-251 и AXERA2.

6. Назначение гидросистемы установок

1. Шахтные буровые установки типа УБШ предназначены для бурения шпуров в горных выработках неопасных по газу и пыли в породах с коэффициентом крепости f = 6 – 20 по шкале проф. Протодяконова. Шпуры бурят вдоль оси выработки, кровлю, бока и подошву.

Краткие технические данные бурильных установок

Наименование технических данных	УБШ-207	УБШ-302	УБШ-308	УБШ-312
Выработка сечения, м2	6 – 12	22,8	22	8 – 30
Глубина бурения, м	2,5	2,5	2,75	2,75
Число буровых групп	2	2	2	2
Диаметр бурения, мм	36-46	46-56	46-56	46-56
Тип ходовой части	Колесно-рельсовый	Колесно-рельсовый	Гусеничный	Пневмошинный с пневмоприводом или дизельный
Тип автоподатчика	Цепной	Винтовой	Винтовой-телескопический	Гидравлический телескопический
Тип бурильной головки	Б-106	БГА-1М, М2, Б-106	М2	Б-501А

2. УБШ-207 (рис 1) применяется для проходки выработок сечением от 6 до 12 м², глубина бурения - 2,5м, число буровых групп – 2, диаметр бурения 36 – 46 мм по породам крепости f = 14.

Тип ходовой части:

колесно-рельсовый, ширина колес 600 – 750 мм (900мм);

привод – пневмомотор П7,5-12, мощностью N = 7,5кВт.

Тип автоподатчика:

цепной; привод цепи – пневмомотор ДАР-5 с редуктором; длина подачи – 2,5м.

тип насоса – пластинчатый; подача насоса – 12 л/мин; привод – пневмомотор ДАР-5 Тип бурильной головки – Б-106, пневмопривод.

Маслостанция: ДАР-5М с редуктором; вместимость бака – 40 (32) литров

Рис. 1. Шахтная бурильная установка УБШ-207.

Установка состоит из каркаса 1, пульта управления 2, маслостанции 3, ходовой тележки 4, тормоза 5, вертикальных колонок 6, гидроцилиндров 7 и подъема и поворота его стрел манипуляторов (правого 8 и левого 9) податчиков (правого 10 и левого 11), гидроцилиндров 12 подъема податчиков, гидроцилиндров 13 надвигания податчиков на забой (распора), салазок 14, гидроцилиндров 15 поворота податчиков, коллектора 16, соединенного с автомасленками (левой 17 и правой 18), гидродомкратов распора 19.

Рис. 2. Кинематическая схема УБШ-207

3. УБШ-302 (рис. 3) служит для проходки выработок сечением до 22,8 м², применяется при проходке двухпутевых горных выработок, глубина бурения – 2,5м, число буровых групп – 2, диаметр бурения 46 – 56мм.

Тип ходовой части – колесно-рельсовый (750 – 900мм).

Тип автоподачи – винтовой

Тип бурильной головки – БГА-1М, М2, Б-106.

Установка состоит из колесно-рельсовой ходовой части с приводом от двух пневмодвигателей, двух верхних тележек на которых располагаются пульты управления (сбоку).

Рис. 3. Бурильная установка УБШ-302: 1 – механизмы распора; 2 – направляющая рама; 3 – домкрат надвигания; 4 – люнет; 5, 9 – винто-домкратный механизм; 6 – стрела: 7 – гидроцилиндр; 8 – бурильная головка; 10 – тележка маслобака; 11 – гидроцилиндр; 12 – кронштейн; 13 – пульт управления; 14 – тележка маслостанции; 15 – рельсовый захват; 16 – привод.

Буровая группа состоит из манипулятора круглого сечения с механизмом поворота подвижной части стрелы манипулятора и автоподатчика на 360⁰.

Механизм поворота – пневмодвигатель и зубчато-реечный редуктор.

Автоподатчик – длинно-ходовой винтовой с приводом от пневмодвигателя.

Бурильная головка БГА- 1М – вращательно-ударного действия (шестеренный пневмодвигатель, редуктор и ударник).

4. Установка УБШ-308 предназначена для бурения взрывных шпуров и шпуров под анкерную крепь в подготовительных выработках в породах f = 8-14 по шкале проф. Протодъяконова. Установка может применяться в шахтах, опасных по газу и пыли, сечение выработок 22,0 м².

Установка УБШ-308 (рис. 4) состоит из следующих сборочных единиц: бурильной машины, состоящей из вращательно-ударной головки 1 и винтового телескопического податчика 2; универсального манипулятора 3; верхней тележки 4, на которой установлены гидроаппаратура 5, пульты управления 6; сидения 7, привод насоса 8, гидробак 9; самоходного гусеничного шасси 10.

Рис. 4. Бурильная установка УБШ-308.

Характерным для установки является то, что только привод маслостанции и бурильной головки пневматический, остальных исполнительных механизмов - гидравлический.

Особенностью бурильной установки УБШ-308 является применение винтового телескопического податчика и вращательно-ударной бурильной машины типа типа М.

Телескопический податчик служит для подачи бурового инструмента на забой и приспособления длины буровой машины к изменяющимся условиям, то есть бурильная машина может производить обуривание фронтальных забоев шпурами глубиной до 3200мм, а также обуривание шпуров под анкерное крепление кровли и бортов выработки с высотой и шириной не менее 3100мм.

Податчик состоит из двух балок – нижней и верхней, имеющих возможность относительного движения между собой при помощи двух ходовых винтов и гаек с приводом от гидромоторов. Кинематическая схема телескопического подающего механизма приведена на рисунке 5.

Рис. 5. Кинематическая схема автоподатчика: 1 – бурильный механизм; 2 – верхняя балка; 3, 7 – гидродвигатели подачи; 4, 8 – ходовые винты; 5, 9 - гайки самоустанавливающиеся; 6 – балка нижняя; 10 – планка прижимная; 11, 12 – корпус гайки; 13 – опорная плита манипулятора; 14 – гидроцилиндр надвига.

5. Бурильная установка вращательно-ударного действия УБШ-312 (рис 6) с двумя бурильными головками, пневмоколесная с дизельным приводом ходовой части, радиально-фронтальная, предназначена для бурения шпуров в горных выработках сечением 9-35 м², глубина бурения – 2,75 м; диаметр бурения – 46 – 56мм.

Рис. 6 Общий вид бурильной установки УБШ-312: 1 – шасси; 2 - оборудование полуприцепа; 3 – манипуляторы; 4 – бурильные машины

Установка оборудована двумя бурильными агрегатами, в которые входят манипуляторы, бурильные машины и коммуникации.

Состоит из шасси с дизельным приводом, полуприцепа с буровой группой и тягача. Привод дизельный Д – 243, № 57,4 кВт, п = 2200 об/мин.

Шасси – на пневмоническом ходу, передний и задний мост ведущие соединяются карданными валами. Имеется рабочий и стояночный тормоза – приводятся в действие. Тягач и полуприцеп соединен шарниры – повороты – гидроцилиндр.

Тип автоподатчика – гидравлический телескопический.

Тип бурильной головки – пневматическая Б501А

Каждый манипулятор может поворачиваться на 45⁰ вверх, на 24⁰ вниз относительно горизонтальной оси; на 45⁰ наружу и внутрь от вертикальной оси.

Машина бурильная состоит из податчика и бурильной головки. Усилие подачи создается гидроцилиндрами.

Бурильная машина относительно продольной горизонтальной оси манипулятора может поворачиваться на 180⁰ от верхнего положения на наружную сторону установки до нижнего положения и на 90⁰ от верхнего положения на внутреннюю сторону установки.

Манипулятор телескопический с длиной выдвижения 1, 4м оборудован позиционером с поворотом бурильной машины на 270⁰ относительно горизонтальной оси, что обеспечивает обуривание оконтуриваемых шпуров.

При подъеме и опускании, а также поворотах манипулятора, сохраняется параллельность бурильной машины относительно ее первоначального положения.

Бурильная установка BOОMER-251 предназначена для бурения шпуров в горизонтальных и вертикальных плоскостях в выработках с сечением – 30м².Область применения – шахты не опасные по газу и пыли, t = 12 – 30⁰С, возможно применение в выработках с наклоном 15⁰.

Основные технические данные:

Ходовая база DC10

самоходное шасси

Буровая стрела 1 х BUT 25

- масса без податчика 1325 кг

- ход телескопической рукояти стрелы 1250 мм

- ход цилиндра надвига податчика 1250 мм

- поворот стрелы 360⁰

Автоподатчик ВМНТ 1310L-13

- полная длина 4607 мм

- глубина шпура 2800 мм

- длина буровой штанги 3090 мм

- усилие подачи 10 кН

Гидроперфоратор COP 1238МЕ

- резьба хвостовика R38

- энергия удара 15 кВт

- частота вращения 0 – 300 мин^-1

- рабочее давление в контуре

ударного механизма 250 бар

Установка состоит из колесного шасси, переднего и заднего мостов, маслостанции для работы манипулятора с бурильной машиной, электродвигателея привода насоса, дизельного двигателя, системы промывки шпура, компрессора, пульта управления. База машины – самоходное шасси ДС15С с шарнирно сочлененной рамой и приводом пятицилиндрового четырехтактного двухкамерного дизельного двигателя (N = 42кВт, п = 2500мин^-1). Двигатель оснащен двухступенчатой системой очистки газов (каталитический нейтрализатор и барботажный бак). Емкость топливного бака обеспечивает 7 часов работы машины. Передача мощности от дизеля на оба моста производится через гидротрансформатор-мотор, трехступенчатую коробку передач и пару карданных валов. Мосты оснащены гидравлическими дисковыми тормозами – рабочим и стояночным на все четыре колеса. Аварийный тормоз срабатывает при снижении давления в тормозной системе. Для устойчивости машины при бурении имеются опорные гидродомкраты. Имеются фары для освещения дороги. При движении освещенность Е = 10 – 15лк. При бурении управляемые прожектора Е = 40лк.

На тележке переднего моста расположена буровая группа, тележка заднего моста – приводная.

Буровая группа – манипулятор, автоподатчик и перфоратор.

Манипулятор – гидравлическая стрела с телескопической рукоятью, имеется механизм вращения, вращения автоподатчика и гидроцилиндр подачи автоподатчика. Манипулятор позволяет производить плоскопараллельноеперемещение автоподатчика, подъем, опускание и вращение автоподатчика на 360⁰.

Автоподатчик гидравлический, телескопический, подача автоподатчика на 1,25м.Установка снабжается гидроперфоратором СОР-1238МЕ для бурения шпуров диаметром 41-51мм.

Кроме того имеется система автоматического пожаротушения

Рис. 7. Бурильная установка BOОMER-251: 1 – задний мост; 2 – передний мост; 3 – электрический двигатель; 4 – гидродомкраты распора; 5 - телескопический манипулятор; 6 – автоподатчик; 7 – гидравлический перфоратор; 8 – пульт управления; 9 – защитный козырек; 10 – кабельный барабан.

Дизельный двигатель Deutz F4L912W приводит в действие насосный агрегат (рис. 2), состоящий из аксиально-поршневого насоса переменной производительности, питательного насоса и пары шестеренных насосов.

Аксиально-поршневой и питательный насосы образуют часть гидростатической трансмиссии, передающей мощность на механический редуктор. Кроме того, напор, создаваемый питательным насосом, используется для освобождения стояночных тормозов.

Внутренний шестеренный насос питает гидравлической жидкостью под давлением рабочую тормозную систему и цилиндр сочлененного рулевого привода. Наружный шестеренный насос предназначен для обслуживания всевозможного гидравлического оборудования.

Нормальный заправочный объем гидравлического бака – 1330 л.

Гидравлическая буровая система ДСS12 – система прямого управления служит для работы перфоратора типа СОР и состоит из подсистем: гидравлической, водяной, воздушной и смазки, электрической.

Гидравлическая система: один насосный агрегат обеспечивает работу одного манипулятора с автоподатчиком и гидроперфоратором. Главный насос S1 – источник давления в контурах ударного механизма перфоратора, подачи, позиционирования стрелы. Это аксиально-поршневой насос с наклонным диском с номинальным давлением 28МПа. В контуре вращателя создается давление шестеренным насосом 1R Р_Н = 17,5МПа. Привод насосной станции от электродвигателя N = 45 кВт, U = 380В.

Гидравлическая буровая система ДСS12 позволяет автоматически поддерживать заданные параметры режима бурения (усилие подачи, силу и частоту удара, скорость вращения), имеется система противозаклинивания инструмента, автоматического отключения ударного механизма и возврата перфоратора по окончанию бурения, систему контроля работы насосов.

Система промывки – для удаления буровой мелочи установлен подкачивающий насос, который обеспечивает достаточное количество воды для промывки шпура. Привод насоса электрический.

Электрическая система – стандартная, состоит из секции высокого напряжения (электродвигатели насосов, компрессора, водяного насоса, электрический аппаратный шкаф, прожекторы) и секции низкого напряжения (индикаторные лампы, цепи управления, реле давления, фары 24V и др.).

. Осенью 2001года на ЗАО ЗЖРК начали внедрение бурильной установки фирмы TAMROCK-AXERA D05.

Установка с независимым гидравлическим приводом применяется для бурения горизонтальных и вертикальных шпуров в выработках сечением до 38м².Установка компактна (1750х2100)

Бурильная установка состоит из самоходного шасси с шарнирно сочлененной рамой. Привод дизельный, мощностью N = 55 кВт (≈ 75 л.с), п = 2300мин^-1; переднего и заднего моста; буровой группы из одного манипулятора с податчиком и перфоратором. Стрела манипулятора – телескопическая (1,2м)

Автоподатчик - гидравлический, телескопический.

Перфоратор – ГЛ510.

Гидравлическая система состоит из двух насосов с приводом от электродвигателя мощностью N = 45 кВт.

Аксиально-поршневой ударный механизм, податчик, манипулятор.

Шестеренный – вращатель.

Бурильная установка AXERA D05-40: 1 – шасси ТС100; 2 – стрела манипулятора; 3 – податчик ТФ-500; 4 – перфоратор ГЛ 510 С-38; 5 – козырек; 6 – привод маслостанции; 7 – электрический шкаф управления; 8 – кабельный барабан (емкость 80м кабеля s = 32мм); 9 – гидродомкраты.