8. Нові методи руйнування гірничих порід

Розглядаючи перспективи розвитку відкритих гірських робіт, можна стверджувати, що найкращим способом буріння шпурів і шпар як і раніше буде механічний. Через зростання обсягів видобутку корисних копалин будуть зростати й обсяги буріння, що, природньо, вимагає подальшого вдосконалювання способів і засобів буріння.

Досвід ведення буровибухових робіт показав, що з ростом міцності й абразивності порід значно зростає трудомісткість їхнього буріння й дроблення. Установлено, що зі збільшенням міцності порід швидкість механічного буріння знижується, у той же час при термічному впливі на породу спостерігається зворотня картина, тобто з ростом міцності зростає й швидкість буріння. Це й обумовлює основний напрямок у пошуках ефективних засобів і пристроїв, що реалізують принцип теплового впливу на породу. Конкретні варіанти реалізації цього принципу мають велику розмаїтість, тому що все залежить від прийнятої схеми контакту джерела (генератора) тепла й породи.

У наш час розроблені наступні принципово нові схеми теплового впливу на породу для її руйнування:

- контактна передача теплового поля від генератора безпосередньо гірничій породі (використання теплових втрат при терті від контактного впливу інструмента на породу, руйнування за допомогою терміту, електронагрівальний бур, атомний бур);

- вільна передача теплового поля від генератора гірничій породі (електродуговий бур);

- вплив на породу високотемпературним струменем газів (кисневий спис, вогневе буріння, плазматрон);

- вплив променевої енергії оптичної області, засноване на її поглинанні гірничою породою й наступним переходом у теплову (бипараболоідний генератор, еліпсоїдний генератор);

- руйнування гірничих порід за допомогою часток високої енергії (електронів, фотонів), засноване на тому, що при проходженні цими частками гірничої породи їхня кінетична енергія в результаті гальмування переходить у теплову (бур на базі вакуумної електронно-променевої трубки, лазерний бур);

- контактна передача перетвореної енергії породі і її руйнування при електричному пробої (імпульсний високовольтний розрядник, високочастотне контактне нагрівання);

- руйнування порід у змінному електромагнітному полі (конденсаторні пристрої, магнетрон, одновитковий або спіральний індуктор).

Перспективність застосування того або іншого способу буріння доцільно розглядати з позицій забезпечення високої продуктивності буріння.

Контрольні запитання. 1. Яка історія появи машинного буріння? 2. Чим шпари відрізняються від шпур? 3. Класифікація бурильних верстатів. 4. По способу буріння бурильні машини діляться на які види? 5. Які нові фізичні методи ви знаєте? 6. Які способи буріння найбільш ефективні і чому? 7. Які типи верстатів ви знаєте? 8. Які недоліки верстатів ударного буріння? 9. Яка суть буріння верстатами обертального буріння? 10. Яке робоче обладнання ви знаєте? 11. В чому перевага верстатів комбінованого буріння? 12. Які нові методи руйнування гірничих порід ви знаєте?

Лекція 3. Конструкції бурильних машин та елементи теорії робочого процесу.

Робоче обладнання. Виконавчі механізми. Ходове обладнання. Силове обладнання. Елементи теорії робочого процесу. Продуктивність та експлуатація бурильних машин. Основні правила техніки безпеки.

Бурові верстати, застосовувані для буріння шпар на кар'єрах, мають наступні основні частини: робоче устаткування, виконавчі механізми, ходове й силове устаткування, механізми керування, гідро- і пневмосистеми, устаткування для видалення й уловлювання продуктів руйнування.