Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Повышение эффективности бурения шпуров при проведении горизонтальны

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
1.46 Mб
Скачать

У‘Р ~ Т С„ - ^ ’

где L - производительность бурильщика по действующей норме выработки м-шпур в смену;

Т ^ - продолжительность смены, мин;

t - продолжительность подготовительно-заключительных опе­ раций при бурении и время заряжания и взрывания, ес­ ли последнее входит в расчет технической нормы.

Таблица 5 Затраты времени на бурение I м пород колонковым сверлом

Тип сверла и условия бурения

 

Вспомогатель­

Буренке

 

 

ные операции,

мин

 

 

мин

Породы с коэффициентом

 

 

 

крепости 4^6

 

 

 

ЭБК~2и$ скорость полачи

 

 

 

275 мм/мин, усиление подачи

 

 

 

IOOO кг.-число оборотов в ми­

 

3,25

4,3

нуту 305

 

Бурение с промывкой впуров водой

 

 

 

ЭБК-2м: скорость подачи

 

 

 

750 мм7мин, усилие подачи

 

 

 

1000 кг. число оборотов в

 

 

 

минуту %)8

 

4,0

м

ПЗБ-2м, усилие подачи 650 кг,

 

3.2

м

число оборотов в минуту 300

 

■i

 

 

 

ЭСГП-За, усилие подачи 800 кг,

 

 

 

число оборотов в минуту 425

 

4,0

1.2

То же длинноходовое

 

I . 7

1.3

Породы с коэффициентом

 

 

 

крепости 8-10

 

 

 

ЭЫС-5, скорость подачи 220 мм/мин

 

 

 

чибло оборотов в минуту 120

4,76

м

Породы с коэффициентом

 

 

 

крепости 12-14

 

 

 

ЭБГ-1, число оборотов 152

 

3,77

6.5

- 23 - Ьремя на подготовительно-заключительные операции при, бурении

принимается по технической норме (табл.6) или по данным практики»- ЗЬбдида 6

Время на подготовительно-заключительные операции в соответствии с технической нормой

Операции

Осмотр забоя и приведение его в безопасное состояние

Подноска бурильной машины и инструмента

Подгон буровой каретки и за­ крепление, подгон погрузочной машины

Подсоединение шлангов, кабеля к магистрали,продувка шлангов

Присоединение шланга, кабеля •к бурильной машине; установка машины на пневмоподдержке, надевание коронки

Опробование, смазка и мелкий ремонт машины

Отсоединение шланга, кабеля от магистрали

Уборка инструмента и буриль­ ной машины, сдача смены, от­ гон буровой каретки

Включение и выключение насоса и орошение забоя

Раскрепление и снятие ахектрооверл, манипулятора

Итого:

Нормативы времени[ на смену (мин) при бурей

перфораторами

 

электросверлами

с ка­

с пневмо­

с

манипулятора

ретки

поддержки

 

 

6,6

6,4

 

9,0

4,0

3,8

 

7,0

8,0

 

 

ГО

 

 

 

3,0

э . «

 

 

4,0

2,9

 

12,8

3,3

3,2

 

6.2

1.9

2,7

 

 

5.0

4.8

 

19,3

т

 

3,0

*

 

'9.5

35,8

27,4

 

68,9

6 зависимости от количества рабочих в звене и организации ра­ бот это время может быть значительно сокращено, а большинство one* раций совмещено во времени. По данным практики это время для руч­ ных бурильных машин изменяется от 5 до 20мин, а дня колонковых от 15 до 45 мин»

Общие затрата времени, связанные с подготовкой к работе сов­

ременной самоходной

буковой каретки .(3-4 перфоратора;, 25-30

мин,

включая переезды из

укрытия-к забою на расстоянии 20-30

м,

уста­

новку в забое, настройку'перфораторов на шпур.

 

 

При хорошей организации работ затраты сниваются до нес­

кольких минут.

 

 

 

Принимая новое

оборудование, или повышенное давление

сжатого

воздуха, другую коронку, отличную от обычной организации работ по бурению, среднюю скороста бурения можно вычислить ориентировочно по формулам, используя большой фактический материал'практики.

Производительность перфоратора, установленного на колонке и каретке, средняя скорость и время бурения шпуров могут быть опре­

делены ориентировочно по данным, так

называемого коэффициента' ис­

пользования

перфоратора во времени:

 

 

L = i S z e Kd

,

где

L - производительность,

ц/час;

Л}’- коэффициент использования перфоратора во времени (табл.7);

-средняя чистая скорость бурения щпуров на •задана ную глубину, ь^час.

Таблица 7 Значение коэффициента использования машин во времени

Длина подачи, м

0.9

1.2

2,*

Значение коэффициента при установке автолсм.

______ д а т ч и к о в _____________

на системе к о ­ на механизи­

на гидравлических

лонок и крон*

рованных

стрелах.

штейнов

стрелах

 

Перфораторы

 

 

0,30

0,40

0,50

0,40

0,50

0,60

•*

0,60

0,.75

0,8

Оверла с механической подачей

 

0,51

 

2.2

Сверло гидравлич<зское

 

0.25

0,41

- 25 - Средняя Скорость бурения комплекта шпуро^ может быть опре­

делена также по элементам затрат времени на отдельные операции:

где

среди л скорость бурения комплекта шпуров, опре-

 

деляемая без учета подготовительно-заключительных

m „ -

операций, м/мин;

число бурильных машин в забое;

к- коэффициент уменьшения скорости бурения при много­ машинной работе; при»хорошей организации работ он

 

 

должен равняться I;

 

-

время на забуривание и размеису шпуров, мин-ипур;

^

-

время на смену буровых штанг и резцов, гмин/м;

J '

-

время на переход от одного шпура к другому, мин;

tgj* - время на продувку и очистку I м шпура, мин;

ь7с

-

средняя чистая скорость бурения, м/мин;

4 е

-

коэффици ёнт увеличения,времени бурения за счет

 

 

регламентированного 'отдыха-бурильщика;

^~ глубина шпуров, м.

Время;* необходимое на вспомогательные операции, т .е . смену бурп, переход от одного, шпура к другому и др ., определяется по дан­ ным практики (табл.8) или усредненным табличным данным (табл.9).

При совершенствовании организации работ в забое время на вспомогательные операции может быть значительно уменьшено.

Время на разметку шпуров и забуривание на I м уменьшается пропорционально глубине шпуров, Смены_буровых штанг может не быть, если применяются податчики для бурения на полную глубину шнура од­ ной штангой.

Время перехода на следующий шпур при использовании гйдрофи- w

иных кареток может быть снижено до 3D

сек

и уменьшаться на

I м пропорцлональво глубине шпуров.

 

 

При наличии вспомогательных рабочих в

звене

(не занятых в

период бурения

на других работах) или многоперфораторном бурении

время на

такие

вспомогательные операции как оборка забоя, продувка

и чистка

шпуров совмещаются с подго тов ительао—заключительными

операциями и исключаю^ из расчета скорости бурения.

Таблица 8

Время вспомогательных операций при бурении по данным практики

Операции

Двухразовая замена бурах

Перестановка колонки

Переход на следующий шпур,

Время вспомогательных операций *(мнн.на шпур 2?2) при бурении

перфоратором ручным

 

колонковым

сверлом

 

 

весом ^9

кг

перфо-

на ко­

сэк

 

7IJnW«

КГ-1т

ЭБГП-1

на ко­

на

ка-i

ратором

ЭБГ на|1ДмПП*"

на ма­ СНГ-2

лонке

ретке

на пнев­ лонке

на

манипу нохо-

или

мопод­

 

маниляторе

довым буро-

нипуля­

 

 

 

держке

 

пулят. с мех.

на бу­ погру­

торе

 

 

 

 

 

с мех пода­

ровой зочная МН-2

 

 

 

 

пода­

чей

тележ­машина

 

 

 

 

 

 

чей

 

ке

 

 

1,0

1.0

1,5

-

-

 

 

 

 

0 ,4

 

-

0.9.

5

 

 

 

 

 

настройка на

шпур

3,0

1,6

1.3

2

2,20

1.50

1.25

1,25’

1.3

2.5

Смена штанг

и резцов

$

-

-

2

3.14

3;Э0

1,00

 

0 .5

 

(коронок)

 

-

-

 

Забуривание

шпура

1.3

1.3

1,0

-

2.15

1.85

-

-

0,2

-

Перестановка

сверла

-

-

-

2

-

-

-

-

-

-

Вытаскивание

бура

• 0,5

0,5

0,5

-

0.46

0,60

0,60

0,6

0,6

МВ

Технологические перерывы

-

-

 

-

-

•ч

-

-

-

0,45

 

 

 

Таблица 9

Время на вспомогательные операции при бурении

 

(усредненные данные)

 

Наименование операций

Тип бурильной машины

 

 

___________ ____ _____________

ручная

колонковая

Время перехода на новый шпур,"

I , 0 -1,5

1,1,8 х)

включая забуривание, мин/шпур

Время на смену одного бура или

 

 

коронки (в зависимости от кре­

0,61-0,99

1,07-1,39 хх)

пости

пород), мин/м шпура

Чистка

и продувка шпуров,

0,32

0,24

мин/м шпура

Коэффициент увеличения време­

 

 

ни на отдых и другие перерывы

1,03

1,03

(Ю мин на смену)

• Коэффициент е определяется с учетом сумш времени на регламен­ тированный отдых (1,06 -1,1) и другие работы и перерывы* Для ручных бурильных машин он определяется равным 1,12 , а для колонковых 1,08.

Скорость бурения шпура в единицу чистого времени,или как, се на­ зывают "чистая.” скорость бурения,зависит от многих факторов: крепос­ ти породы» типа бурильной машины, диаметра и формы головки бура, дав­ ления сжатого воздуха у забоя, осевого давления на бур, способа уда­ ления буровой муки ид шпура и прочее.

Чистая скорость бурения изменяется с увеличением длины шпура. При определении чистой скорости бурения следует различать скорость бурения на отрезке Длины шпура и среднюю скорость бурения на полную глубину шпура. После забуривания в устье шпура скорость бурения наи­ большая, затем она падает до минимума. Для вычисления времени и про­ изводительности бурения необходимо знать среднюю чистую скорость бу­ рения для различной глубины шпуров, т .е . для глубины шпура I; 3; 3,5’ м и т .д м определяемую как средняя для начальной и конечной чис­ той скорости при данной глубине шпуров.

х) При гидравлических каретках это время снижается до 20-30 сек на шпур,

хх) В зависимости от конструктивных особенностей бурового инстру­ мента и бурильных машин это время может быть значительно сни­ жено или при наличии подачи на всю глубину шпура исключено из расчета.

Изменения времени вспомогательных и подготовительно-заключи­ тельных операций можно получить только с учетом времени бурения на

всю заданную глубину шпуров, то

есть на I м,

затем

на 2 м,

3 м и

т .д . По отдельным участкам шпура

невозможно

учесть

влияние

на произ­

водительность бурильщика затрат времени на эти операции, например, времени на переход от одного шпура к другому. Для получения средне­ го времени бурения всего комплекта шпуров время, на вспомогатель­ ные и подготовительно-заключительные операции можно складывать толь­ ко со средним чистым временем бурения шпура на различную глубину, а не с чистым временем бурения-на отдельных участках шпура.

Средняя чистая скорость бурения для различной глубины шпуров может быть определена по табл. 10 и II или высчитана, если имеются данные по скорости бурения на отрезке шпура.

 

5 паспортах бурильных машин или данных практики обычно приво­

дятся

данные чистой скорости бурения для глубины шпуров не более

I м. Для большей глубины шпуров средняя чистая окорость бурения

может определяться с помощью коэффициента отаосительного измене­

ния этой скорости с глубиной шпуров Стабл.Ю):

где

- чистая скорость бурения для глубины шпуров I м,м/мин;

X- коэффициент относительного изменения средней чистой скорости с глубиной шпуров.

Коэффициент, учитывающий изменение чистой скорости бурения с увеличением давления сжатого воздуха, рекомендовался выше.

Таблица 10 Коэффициент относительного изменения средней чистой

скорости бурения

Вид перфоратора и сте­

пень уменьшения скорости

Ручной, наибольшее па­ дение скорости

То же; минимальное пао дение скорости

Колонковый (ШиЗ)

Коэффициент относительного изменения средней чистой скорости бурения для

 

г л у б и н ы

ШПУПОВ ( и )

 

 

1,и

 

2.9

 

J .0

4 ,U

I

0,94

0,92

0,90

0,88

 

I

 

0,98

•V

0,94

0,69

I

0,995

0,99

0,98

С, 97

••

При использовании коронки, отличной от долотчатой, коэффи- , циент изменения скорости бурения оледует принимать по данным прак­ тики, а осевое давление-равным оптимальному*

Наиболее сложно определять влияние на скорость бурения измег нения диаметра яшура. Несмотря на многочисленные исследования.про- в еде иные в атом направлении, вопрос влияния диаметра шпура на ско­ рость бурения остается неяснщм*

Большинство авторов приходит к заключению, что зависимость между линейной скоростью бурения перфораторами и диаметром шпура имеет вид:

где

^

-

скорость

бурения

для

шпура

с

диаметром

clx

;

 

U.

-

скорость

бурения

для

шпура

с

диаметром

d f

;

 

п

-

коэффициент степени*

 

 

 

 

 

Коэффициент п по данным различных исследований колеблется от 0,43 до 3,82, чаще он находится в пределах 1-2 и п ближе к 2

* (24)*

Для рационального использования энергии удара бура необходимо вполне определенное соотношение между величиной усилия удара, при­ ходящейся на единицу длины лезвия бура, и сопротивлением породы разрушению* Величина усилия удара, приходящаяся на единицу лезвия бура, зависит от диаметра шпура, типа машины, длины шпура, давле­ ния сжатого воздуха у забоя*

При изменении диаметра коронки и неизменных других факторах

небольшое увеличение

Или уменьшение диаметра может не дать изме­

нения скорости

бурения*

 

 

 

 

 

^

 

 

 

 

 

 

Таблица II

Чистая скорость бурения шпуров глубиной I м,. диаметр коронки 46 мм

 

Коэффициент крепости пород по шкале проф.

Перфоратор

 

IL&LПЪотодьяконова

16-18

18-20

6-8

8-10

10-12

12-14

14-16

 

Колонковый

367

343

304

262

236

204

 

весом 39 кг

60

ПР-ЗО к

304

257

205

108

130

82

Таблица 12 Средняя чистая скорость бурения в соответствии

с технической нормой, мм/мин

Тип бурильной

Коэффициент крепости

пород по iшкале проф.

машины

 

8

М,1СПротодьяконова

 

 

 

• б

10 |

121

14 |

16'

18

20

ПР-24л

*

260

250

170'

140

120

100

70

55

Колонковое

185

150

120

-

 

 

..

сверло

 

 

 

С

увеличением мощности машины,

давления сжатого воздуха и с

уменьшением крепости

породы после каждого

удара

увеличивается

область

остаточных деформаций, в

результате изменения

диаметра-

шпура имеет меньшее влияние на изменение скорости бурения и, на­ оборот, при относительно небольшой силе удара и крепкой породе изменение скорости с увеличением диаметра шпура обычно значительно.

С резким увеличением диаметра шпура для полного разрушения

породы мощности машины уже

недостаточно, поэтому при

небольших

диаметрах./г ^меньше, а при

диаметрах больше 50 мм п

ближе

к 2.

При отсутствии практических данных по бурение пород с

раз­

личным диаметром шпуров следует при проектировании ориентировать­ ся на следующие положения.

Линейная скорость бурения шпуров с уменьшением диаметра шпу­ ров увеличивается. Поэтому желательно всякое с нижетие диаметра шпуров в пределах диаметра буровой стали. При диаметре буровой стали 25 мм рекомендуется применять конечный диаметр шпура 3032 мм, а при диаметре стали 32 мм - примерно 37*40 мм; ,при этом имеется в виду, что устойчивость детонации и работоспособность применяемого ВБ не снижаются.

При бурении в сравнительно некрепких породах шпуров диамет­ ром 40*.45 мм колонковыми перфораторами с большой силой удара при повышенном давлении сжатого воздуха в расчетах можно принимать

П = 1; при бурении ручными бурильными машинами в крепких поро­ дах, а также при бурении долотчатыми коронками шпуров диаметров 60-80 мм,значение п следует принимать близким к 2. Однако при проектировании проходки выработки получение завышенной скорости бурения и9 следовательно, завышенной проектной скорооти.проход»

 

 

 

 

 

 

Таблица 13

Частая скорость

бурения вращательно-ударнши пашинами

 

 

 

различных марок

 

Бурильная установка

и порода

Средняя чис­ Пробурено до пере-

тая скорость

за точки коронки,

 

 

 

 

 

бурения,

и

 

 

 

 

 

м/мин

\

 

СБУ-2

 

 

 

 

 

 

Сланец,

/

=

4

 

1,60

 

Песчаник,

/

*

6-8

 

0,89

 

Долотомизираванные оруденелые

0,67

 

известняки,

f

«= 8*12

 

 

Гранита и порфирита,

>f » 10-14

0,40

9

Медная руда,

 

>f = 12-14

0,37

6

ВУБМ-3

Песчаное, у = 6-8

Гранит,

/

= 12-14

Роговик,

/

* 1 6 -1 8

Фиши "Хаусгео"

Гранит Кварцит, крепкий песчаник

Песчанистый сланец

Фирмы "Шоссе уид Грефер"

Сланец Песчанистый сланец

Песчаник средней твердости

Песчаник в нижних пластах жирных углей

Твердый песчаник в пластах тощих углей

Гранит

Базальт

1,80

0,90

0,60

1,00

8-14

1,25

6-20

2,75

30-40

2,75

160-250

2,25

70

-120

1,75

30

-60

.1,25

15-30

0,95

6

-15

1,05

12-20

0,75

6-10