Повышение эффективности бурения шпуров при проведении горизонтальны

А^вленио сютиго воздуха до 7-8 от . По данным исследований сте­ пень увеличения скорости бурения для ручного перфоратора и корон­ ки диаметром ЪЪмм характеризуется следующими коэффициентами:

имеет и отрицательные стороны. По данным исследований, существую­ щее буровое оборудование (перфораторы, шланги, буры) н е выдержи­ вают длительной работы при давлении сжатого воздуха свыше Ъат. Перфораторы быстро перегреваются; шланги лопаются, а буры ломаются,

'Увеличение шума и вибраций, отрицательно влияющих на организм человека, препятствуют дальнейшему повышению давления сжатого воз­ духа. Поэтому в настоящее время экономически оправдано, повышение давления сжатого воздуха у забоя до Ъ£>ат.

- 13 - Количество одновременно работающих в забое

бурильных машин

Одним из способов повышения скорости бурения комплекта шпу­ ров является установка в забое нескольких бурильных машин» Коли­ чествих определяется многими факторами: сечением выработки, типом*бурильной машины, способом ее установки, мощностью компрес­ сорной станции,. диаметром трубопровода и др*

При определении количества'машин в забое необходимо иметь в виду, что снижение продолжительности одной из операций при нерав­ номерном распределении времени цикла по процессам существенно не

с двух позиций: получения высокой производительности труда по опе­ рации бурения* и получения наибольшей скорости проходки Г достаточ­ но высокой производительности труда проходчика*

При бурении ручными бурильными машинами от их количества за­ висит число бурильщиков, а следовательно, число членов проходчес­ кой бригады и производительность труда проходчиков.

При применении буровых кареток численность звена бурильщиков

рильщиков и, следовательно, расходов на зарплату под операции бу* рения.

Организация скоростной проходки выработок обычно предполага­ ет максимальное насыщение-забоя- машинами, даже в известной степе­ ни в ущерб производительности труда проходчика. В Чехословакии, например, при проходке квершлага на руднике "Север” для сокраще­ ния времени бурения в забое сечением 9 м 2 одновременно бурили девятью-двенадцатью перфораторами, так что на одну машину прихо­ дилось меньше I м 2 площади забоя.

С.Ф.Воротников и М.А.Мельниченко рекомендуют при организации скоростных проходок рпределять количество бурильных машин исходя из следующих норм: при бурении ручными электросверлами 1,5л/^площади забоя на одну машину, колонковыми электрОсвврламц. 3-4/*- и перфораторами 1,5-*2л72 на одну машину.

Экономическая целесообразность подобного насыщения забоя бу­ рильными машинами определяется степенью увеличения скорости про­ ходки выработки; перерасход средств на заработную плату, энергию, капитальные затраты компенсируется частично снижением на I м вы­ работки так называемых постоянных расходов (накладные и общешахт­ ные расходы) и в основном за счет выигрыша по фактору времени (досрочного вскрытия новых запасов полезного ископаемого, вводй в действие шахты и т .д .) .

Количество машин, устанавливаемых на автоматизированной ка­ ретке, должно приниматься из несколько других соображений. Если при бурении с пневмоподдержек увеличение количества перфораторов вызывает рост расходов на заработную плату, то при использовании кареток и при многомашинном обслуживании расходы увеличиваются только на энергию и амортизационные отчисления; однако перерасход по этим статьям перекрывается -экономией средств за счет увеличе­ ния скорости проходки.

Рациональность многомашинного бурения растет с увеличением

от шпура к шпуру могут быть снижены до 30 сек (автоматизированные каретки),' то один бурильщик может обслужить до пяти машин, а при смене бура - до трех-четырех машин.

Таким образом, теоретически при скоростных проходках число бурильных машин на автоматизированных кареткайс может быть очень большим. Однакоидля современных кареток со стреловидными манипу­ ляторами увеличение числа ярусов стрел более двух значительно ус­ ложняет их конструкцию и уменьшает возможности автоматизации бу­ рения.

Обычно для выработок сечением до 12 Mz применяют каретки со стреловидными манипуляторами на четыре-пять перфораторов. Большее число машин можно устанавливать на каретках рамной конструкции.

Число машин на каретке тесно связано также с численностью эвена рабочих, обслуживающих каретку» Для обеспечения наибольшей производительности бурильщика.численность звена стремятся прини­ мать по возможности меньшим: 2-3 человека для выработок сечением 9-12 мх и 4^6 человек при площади сечения выработки больше 12 м 2*

Исходя до особенностей конструкции стреловидных кареток и наименьшей численности звена, число бурильных машин на каретке следует принимать Три-четыре для выработок сечением до 9 A/z«

С увеличением сечения выработки растет число и глубина шпу­ ров и соответственно будет расти объем бурения* Волг, при сечении

ботки необходимо пропорционально объему работ увеличивать коли­ чество бурильных машин*

Учитывая данное обстоятельство, число бурильных машин на стреловидных каретках для выработок сечением 12 м 2 следует при­ нимать четыре-пять, а для выработок сечением 16 и 20м2 соответ­ ственно в пределах пяти-семи, шести-восьми машин* Для рамных ка­ реток число бурильных машин может приниматься при необходимости большим в соответствии с количеством машин, обслуживаемых одним

2. ВЫБОР БУРИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Основные критерии при выборе машин - это себестоимость, про­ изводительность и связанная с ними скорость бурения комплекта шпу­ ров, а также возможность облегчения условий труда и автоматизации процесса бурения.

При выборе типа бурильной машины необходимо учитывать и ряд других факторов: энергию, которой снабжается забой или забои,ее количество (достаточность), стоимость, потребление энергии одной машипой, количество машин, устанавливаемых для работы в Забое, тип инструмента для бурения шпуров (качество стали, коронок, мар­ ки. твердых сплавов).

Несмотря на большое число факторов, которые приходится учи­ тывать при выборе типа бурильной машины, основное внимание сле­ дует обращать на скорость бурения комплекта шпуров, оказывающей решающее влияние на производительность проходчика и себестоимость проведения выработок.

ТЬк, по ряду факторов, электросвёрла имеют явные преимущест­ ва перед перфораторами: электрическая энергия гораздо дешевле пневматической, подача последней к забою сложнее,коэффициент по­ лезного действия пневматических машин крайне низок»

Однако стоимость рабочей силы в несколько раз превышает стоимость энергии на 1м проходки и экономия в зарплате, перекры­ вает перерасход средств на более дорогую энергию. Поэтому основ­ ным критерием, как указано выше, является скорость бурения шпуров.

Исходя из этих соображений, электросверла рекомендуется при­ менять в породах с- коэффициентом крепости до 8, при этом, бурение ручными сверлами рационально для пород с коэффициентом не выше 4.

При бурении по более крепким породам рекомендуется применял^*колон­ ковые электросверла, которые в этих условиях производительнее, чем перфораторы.

Широко применяются при бурении по крепким породам перфорато­ ры, Ими бурят в породах с коэффициентом крепости от 4-6 и выше. Для бурения шпуров в горизонтальных горных выработках могут найти применение бурильные машины самой различной мощности и веса.

Из имеющихся конструкций существенно отличаются по основным факторам (себестоимость, производительность и средняя скорость бу­ рения комплекта шпуров) две группы машин: ручные и колонковые.

Наибольшее распространение на шахтах и рудниках получили в настоящее время ручные бурильные машины, устанавливаемые на пнев­ моподдержках.

Преимущество более легких перфораторов в том, что при их использовании сокращается время на вспомогательные операции. Од­ нако это преимущество теряется, если учесть потери производитель­ ности за счет недостаточной мощности”машин этого типа.

Производительность бурения колонковыми перфораторами, уста­ навливаемыми на каретках, в крепких породах значительно выше, чем перфораторов на пневмоподдержках (см .ч .1). Существенные преиму­ щества по производительности бурения перфораторами с каретки пе­ ред ручным бурением обнаруживаются при бурении в пбродах с коэф­ фициентом крепости более 8, Оце более выгодно применение агре­ гатного бурения с автоматических кареток буром длинрю 3~4м ; при этом наблюдается резкое снижение времени Вспомогательных опе­ раций и увеличенйе производительности бурения.

Рост производительности труда происходит не только за счет применения более мощных мамин, но также в результате работы автоподатчиков на оптимальном режиме, сокращения числа бурильщиков в забое, полуавтоматического режима бурения шпуров. Если за счет увеличения мощности машины производительность труда плавно повы­ шается, то при внедрении каретки наблюдается скачок по этому локазателю.

Скачок наблюдается также в росте капитальных вложений, обус­ лавливающих значительное увеличение амортизационных отчислений.

в сумме 10600 руб.

Выбор машины или агрегата по производительности бурения дол-

.жен быть проверен экономическим расчетом.

Экономичность внедрения более производительных машин может быть обоснована коэффициентом сравнительной эффективности капи­ тальных вложений.

Коэффициент'эффективности капитальных вложений определяется как отношение разности эксплуатационных затрат за год для различ­ ного оборудования к разности капитальных затрат для этих же типов оборудования* Для горной промышленности он должен быть не менее

При внедрении буровой каретки прямые эксплуатационные затраты, как правило,снижаются по всем статьям расходов за исключением амор­ тизационных отчислений-.

С увеличением производительности машины капитальные затраты, как показано выше,прогрессивно увеличиваются, растут амортизацион­ ные отчисления, но с увеличением скорости проходки сумма амортиза­ ционных отчислений снижается.

Расходы по статье заработная плата уменьшаются пропорциональ­ но повышению производительности труда:

Кт - коэффициент, учитывающий повышение тарифной ставки бу­ рильщика при переходе на более высокий разряд;

А к о э ф ф и ц и е н т увеличения производительности труда;

V- объем работ, выраженный в единицах продукции,м затраты за год на обслуживание машин, руб;

Ко5~ коэффициент, учитывающий изменение расходов на обслужи­ вание машин.

Для буровых кареток коэффициент увеличения производительности обычно определяется величиной 1 ,8 -2,2 . Коэффициент к г , учитывающий повышение тарифной ставки рабочего на каретке,.равен 1,14-1,16.

Расходы по статье энергия сжатого воздуха уменьшаются пропор­ ционально увеличению скорости бурения и обратно пропорционально расходу сжатого гоздуха в течение чистого времени бурения. С повы~ шением мощности машины это изменение обычно незначительно. Так, чистая скорость б^р^ния перфораторам ПК-'4 по сравнению со скоростью бурения перфоратором Г'.Р~24л (ъ поводах с коэффициентом крепости 10) увеличивается в 1,-Р раз; в ^тих пределах повышается расход сжатого

их может не учитываться.

При примонещеи каретки за счет уменьшения времени бурения оГес почиваетея бсльшя скорость проходки, если количество буриль­

- ао - длинноходовыми податчиками. В породах с коэффициентом крепости ме­

нее 8 следует попользовать колонковые электросверла. Машины более легкие и менее производительные рационально применять Только на вспомогательных и временного характера работах. Бурение с пневмо­ поддержек, наиболее распространенное в настоящее время, следует постепенно заменять бурением с кареток и с более совершенных, чем применяемые, манипуляторов, учитывая, что энерговооруженность на­ ших горных предприятий будет неуклонно возрастать.

Выбор машин вращательно-ударного типа должен производиться "на основе тех же принципов, что и других бурильных машин.

По данным проходок горных выработок, на шахтах Донбасса чистая скорость бурения этими установками в породах с коэффициентом кре­ пости 7-9 в 2,8 раза выше, чем перфораторами ПР-24Л, а производи­ тельность труда бурильщика увеличивается в 3,3 раза. Рост произвол дительности труда при бурении на таких установках происходит за счет не только увеличения чистой и средней общей скорости бурения, но и

Большая энергоемкость и сложность конструкции и, следователь­ но, высокая стоимость машин препятствуют более широкому внедрению установок с вращательно-ударными машинами. Поэтому в забое можно устанавливать только одну-две машины, ц применять их целесообразно при проведении с большой скоростью выработок значительной протяжен­

ориентироваться на следующие положения. Яри бурении в породах с

j- = 4-8 достаточно высокую производительность обеспечивают колон­ ковые электросверла, а при более крепких породах колонковые перфо­ раторы, установленные на автоматизированных каретках.

При организации скоростных проходок выработок большой протя­ женности в породах с коэффициентом крепости более 6 и выше наи­ большую производительность бурения обеспечивают машины вращательно­ ударного типа.

Окончательный выбор бурильной машины в каждом конкретном слу­ чае должен обосновываться экономическим расчетом.

3 СКОРОСТЬ БУРЕНИЯ ШПУРОВ

Для проектирования проходки выработки и выбора рационального цикла необходимо знать среднюю скорость бурения комплекта шпуров в забое.

Средняя скорость бурения изменяется в зависимости от «Аютой скорости бурения и времени вспомогательных операций: перехода от шпура к шпуру, забуривания и смены бура (см. табл.8). Время вспомо­ гательных операций зависит не только от типа бурильных машин и «ус­ тановочного приспособления, но и от конструкции инструмента. При определении технической нормы бурения средняя скорость бурения оп­ ределяется, кроме того, в зависимости от времени подготовительнозаключительных операций, хотя для подсчета рационального цикла.это не вполне удобно.

Средйяя скорость и время бурения комплекта шпуров могут быть определены по технической норме и данным практики„ табличным дан­ ным (табл.5).

При имеющейся технической норме средняя скорость бурения