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

книги из ГПНТБ / Эстеров, Я. Х. Буровзрывные работы на транспортном строительстве учебник

.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
25.93 Mб
Скачать

 

 

IX групп в карьерных условиях.

 

 

В отличие от буровых машин

 

 

буровые станки получают энер­

 

 

гию от внешних источников:

 

 

Электроэнергия, поступающая к

 

 

станку по кабелю, преобразует­

 

 

ся в электродвигателях в кине­

 

 

тическую и через гидравличе­

 

 

скую

и пневматическую

систе­

 

 

мы передается рабочему органу,

 

 

а от него шарошечному инстру­

 

 

менту — вращение и подача бу­

 

 

рового става на забой скважины.

 

 

При

этом шарошечное

долото

 

 

разрушает породу, а сжатый воз­

Рис. 8. Буровая

машина БТС-2

дух, поступающий через буро­

вой став и долото, очищает за­

дукты разрушения

и одновременно

бой, удаляет из скважины про-

охлаждает долото. Общая уста­

новленная мощность двигателей станка составляет 300 кВт.

Станок имеет следующие основные узлы и устройства (рис. 9). гусеничный ход 1, рабочий орган 4 с инструментом, электрическую, гидравлическую и пневматическую системы, систему о пылеулавли­ вания, кабину 5 управления и машинное 2 и компрессорное 3 от­ деления.

В качестве ходовой части станка использованы две гусеничные те­ лежки экскаватора Э-1003. Каждая из них имеет независимый привод от электродвигателя через редуктор и цепную передачу. Все оборудова­ ние станка монтируется на платформе.

Рабочий орган станка, кроме вращения и подачи бурового ин­ струмента на забой при бурении, используется для сборки и разборки бурового става.

Основные узлы рабочего органа смонтированы на мачте, состоя­ щей из двух частей — основания 7 и верха 8, соединенных между собой шарнирно.

Зажим буровой штанги осуществляется при помощи гидропатрона с кулачками.

Электродвигатель постоянного-тока позволяет плавно регулировать скорость вращения шпинделя в пределах от 15 до 316 об/мин.

Напорные гидроцилиндры служат для подачи бурового става на забой. Максимальное осевое, давление составляет 22 тс.

Для размещения штанг служит кассета, прикрепленная к мачте. Поворот кассеты при сборке и разборке бурового става производят при помощи специального гидроцилиндра.

Сжатый воздух подают в буровой

став и к шарошечному долоту

через вертлюг, используемый также при подъеме бурового става.

Для подъема бурового става при

его

разборке служит лебедка

с полиспастом. Став удерживается

на

весу электротормозом со

шкивом.

 

 

30

Аппаратура

отопления — калориферная установка, трубчатый

металлический

масляный нагреватель, воздушные нагреватели —

предназначена

для обогрева кабины машиниста, нагревания масла

в гидросистеме станка и компрессорах при запуске их в зимнее время. При помощи главного электропривода выполняются три этапа ос­ новного технологического процесса работы станка: сборка или нара­ щивание бурового става, бурение, разборка бурового става после

окончания бурения скважины.

После пробуривания -скважины на 1 м гидропатрон достигает крайнего нижнего положения своего рабочего хода и нажимает на ко­ нечный выключатель, вследствие чего происходит перехват штанги для очередного цикла бурения. При этом выпоняются следующие автома­ тические операции: разжатие патрона, перемещение его вверх и на­ жатие на верхний конечный выключатель, при срабатывании которого патрон вновь зажимает штангу. Это вызывает включение в работу дви­ гателя вращения бурового става и механизма подачи патрона вниз до нажима на конечный выключатель. Затем цикл повторяется. Изменяя наблюдаемую по приборам величину осевого давления и скорость вра­ щения бурового става, добиваются получения наибольшей скорости бурения, контролируемой по прибору.

Буровой станок 2СБШ-200Н относится к классу полуавтомати­ ческих. Все основные процессы работы на станке механизированы.

Инструментом для шарошечного бурения скважин с применением описанных машин и машин БТС-75 и БТСМ служат трехшарошечные долота, штанги и переходники. ;

Т р е х ш а р о ш е ч н ы е д о л о т а (рис. 10) состоят из трех лап 1, сваренных между собой и образующих корпус 2, трех цапф 3

Рис. 10. Трехшарошечные

. долота:

а —■штыревое;

6 —■зубчатое;

е — схема

устройства

32

4

Рис 11. Резцовое долото для вращательного

бурения (к машинам БТС-150

й БТС-2):

 

1 — пластинки твердого сплава; 2 — корпус;

3 — хвостовик; 4 — лезвие

(по числу лап, запрессованных в них), трех конических шарошек 4,

посаженных на

цапфы и вращающихся на опорных подшипниках

5 — шариковых

и роликовых или на опорах скольжения.

В рабочей поверхности шарошки выфрезерованы зубцы(см. рис. 10, б) или запрессованы цилиндрические штыри (см. рис. 10, а) из твердого сплава с полусферическим окончанием, в зависимости от чего долота называют зубчатыми или штыревыми.

На верхней части корпуса 2 долота нарезана стандартная кони­ ческая резьба, при помощи которой долото соединяется с буровой штангой.

В центральной части корпуса долота по его оси расположено ци­ линдрическое отверстие для пропуска к шарошкам и забою скважины сжатого воздуха, воды или воздушно­ водяной смеси.

При бурении машинами БТС-150 и БТС-2 применяют преимущественно до­ лота диаметром 145 мм; для станков 2СБШ-200Н и 2СБШ-200 — долота диа­ метром 190 и 214 мм; для машин БТС-75 и БТСМ — долота диаметром 76, 93 и 112 мм.

Долота обозначают марками 76С, 93С, 93Т, 112Т, 112К, 145К или 1450К, 190ОК, 2140КЦифры марки указыва­ ют размер стандартного диаметра доло­ та в мм, буквы — характеристику по­ род по крепости, для которых предназ­ начаются долота (С — слабые, Т — твер­ дые, К — крепкие, ОК — особо креп­ кие).

Качество шарошечных долот при по­ лучении их с завода проверяют по сво­ бодному (без люфта) вращению на цап­ фе, наличию выступа шарошек за кор­ пус долота («завеса») для предохранения его от истирания и по отсутствию тре­ щин.

2 Зак. 849

33

Рис. 13. Буро­ вой став для шарошечных машин карьер­

ного типа

В наиболее совершенных долотах большого диа­ метра ( 214 мм) цапфы имеют отверстия для про­ пуска воздушно-масляной смеси для очистки, смазки и дополнительного охлаждения трущихся' частей, что существенно увеличивает срок службы долот. В настоящее время осваивается выпуск долот диамет­

ром 145—160 мм такой же конструкции,, как

указано

выше.

 

 

 

Для бурения скважин в нескальньтх сезонно- и веч­

номерзлых грунтах с применением

машин БТС-150 и

БТС-2 применяют д о л о т а р е з ц о в о г о

т и п а .

Примером такого долота

является

резцовое двухпе­

рое

долото диаметром

150 мм,

приведенное на

рис.

11.

 

 

 

Штанги гладкостенные для машин БТС-150 и БТС-2 (рис. 12, а) для шарошечного бурения со­ стоят из корпуса 3, выполненного из стальной цель­ нотянутой трубы, соединенного с ниппелем 1 с кони­ ческой резьбой и выточками 2 для ключа, и втулки 4 с внутренней конической резьбой под долото или на­ ращиваемую штангу.

Для шарошечных долот диаметром менее 145 мм или более 161 мм применяют штанги других диамет­ ров (см. табл. 5).

Б у р о

в о й с т а в

для шарошечных станков

2СБШ-200

составляется

из долота 1 (рис. 13), конце-

'вой штанги (забурника) и основных штанг. Забурник выполнен из трубы 3 с приваренными с обеих сторон ниппелями 2 (нижним) и 4 (верхним). Основные штан- . ги состоят из трубы 6, штуцера 5 и ниппеля 4, при­ варенных к трубе с разных концов. Соединение штанг между собой и с долотом выполнено на конической замковой резьбе.

Штанги для станков 2СБШ-200Н имеют длину 8 м и наружный диаметр 180 мм. Это позволяет бурить

скважины долотами диаметром 190, 214,

243

мм

и

более.

 

 

 

Ш т а н г и ш н е к о в о г о т и п а

(рис.

12,

б)

выполняют путем наварки на стальную

трубу спи­

ральной полосы.

 

 

 

Муфта вращателя машины БТС-150 имеет стан­ дартную резьбу под штангу диаметром 114 мм. При необходимости применения штанг другого диаметра используют короткие переходники, составленные из стандартного ниппеля и втулки, сваренных между собой, с конической резьбой для долота и штанги со­ ответствующего диаметра.

34

§9. БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ И СРЕДСТВА ДЛЯ ПНЕВМОУДАРНОГО БУРЕНИЯ

Буровая установка 1СБУ-125 предназначена для бурения взрыв­ ных скважин пневмоударниками диаметром 105 и 125 мм преимущест­ венно в каменных карьерах (в условиях ровного рельефа) в породах

VI — X групп1.

Бурение скважин можно вести вертикально и с большим углом отклонения от вертикали. На равнинной местности эта установка мо­ жет быть рационально использована для бурения крепких пород в до­ рожном строительстве.

Конструкция установки рассчитана на механизацию вспомогатель­ ных операций при бурении скважин (наращивание и разработка штанг, подача их к рабочему органу).

Установка работает по следующей схеме: электроэнергия и сжатый воздух, поступающие от внешних источников, приводят в движение электродвигатель с редуктором и пневмодвигатель, которые передают вращательное и поступательное движение рабочему органу с пневмо­ ударником и коронкой. Поступающий через пневмосистему в ударник сжатый воздух передает энергию поршню и долоту (буровой коронке), которое разрушает породу. Буровой шлам выносится из скважины отработанным сжатым воздухом.

Установка 1СБУ-125 (рис. 14) состоит из гусеничного хода 1, рабочего органа на раме 7 с рабочим инструментом, системы подачи бурового става, пылеулавливающего устройства, пневматической и гид­

равлической систем и электро­

 

 

 

 

 

 

 

оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочий орган установки со­

 

 

 

 

 

 

 

стоит из

вращателя 6 и гидро­

 

 

 

 

 

 

 

цилиндров захвата 3, укреплен­

 

 

 

 

 

 

 

ных на направляющих стрелах,

 

 

 

 

 

 

 

Вращатель

 

включает

трехско­

 

 

 

 

 

 

 

ростной

электродвигатель с пла­

 

 

 

 

 

 

 

нетарным

редуктором,

который

 

 

 

 

 

 

 

'обеспечивает вращение бурового-

 

 

 

 

 

 

 

става вместе с п невмоударником

 

 

 

 

 

 

 

и долотом.

Для

размещения

 

 

 

 

 

 

 

восьми

штанг и

подачи очеред­

 

 

 

 

 

 

 

ной из них к вращателю служит

 

 

 

 

 

 

 

кассета 8,

 

смонтированная

на

 

 

 

 

 

 

 

осевом стержне.

 

стрелах

 

 

 

 

 

 

 

На

направляющих

 

 

 

 

 

 

 

имеется указатель угла накло­

 

 

 

 

 

 

 

на и трубки, на которые установ­

 

 

 

 

 

 

 

лено пылеотводящее устройство.

Рис. 14.

Буровая

установка 1СБУ-125:

1 На открытых разработках в

/ — гусеничный ход;

2 — домкраты;

3 — гидро-

транспортном

строительстве более

захват;

4 — пылесборник;

5 — пульт

управле­

крепкие

породы

практически

не

ния; 6 — вращатель;

7 — буровая рама;

8 —

кассета

со

штангами;

9 —1пылеотвод;

встречаются.

 

 

 

 

шкаф

с

пусковым

электрооборудованием

2*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

Подача бурового става осуществляется при помощи пневмодвигателя через червячный редуктор и систему валов, осей и звездочек, шестерен и тяговых цепей. Редуктор предотвращает самопроизвольное перемещение вращателя вниз по направляющим стрелам.

Пылеулавливающее устройство (4 и 9) состоит из брезентового кол­ пака с пружинным каркасом, прижимающимся к почве, — пылеулови­ теля для очистки отработанного воздуха от пыли и пылеотвода.

Пневматическая система обеспечивает поступление сжатого возду­ ха от компрессора в пневмодвигатель и пневмоударник.

Гидросистема установки предназначена для управления цилинд­ рами домкратов и кассеты и гусеничным ходом.

Электрооборудование установки обеспечивает привод гусеничного хода, пылеулавливающей установки, вращателя и масляного насоса, а также подогрев воздуха в зимнее время в кабине машиниста и осве­ щение рабочей площадки и кабины.

Для возможности управления электродвигателем вращателя не из кабины в конструкции установки предусмотрен дублирующий_пульт с аварийной кнопкой для остановки работы.

Для выравнивания установки служат гидродомкраты. Конструкция установки позволяет изменять в процессе ее работы

скорость вращения ударника, осевое давление, количество подавае­ мого воздуха и вести работу при рациональных для данной породы режимах бурения.

Буровая установка СБМК-5 предназначена в основном для работы в каменных карьерах. Однако небольшие габариты и масса, а также маневренность дают возможность использовать ее в условиях более сложного рельефа по сравнению с установкой 1СБУ-125.

Схема действия установки проста: получаемая от внешних источ­ ников электроэнергия преобразуется в вертикальном электродвигателе в энергию вращательного движения, которое через редуктор передает­ ся на шпиндель вращателя, а сжатый воздух, поступая в пневмоцилинд­ ры механизма подачи рабочего органа, приводит последний в посту-

Рис. 15. Буровая установка СБМК-5:

/ — гусеничный

ход; 2 — вращатель; 3 — пылесборник;

4 — пневмоударник;

5 —

штанга; 6 —

пневмоподатчик;

7 — пневмопульт; 8 — гидропульт; 9 — распределительный

шкаф

с пусковым

электрооборудованием; 10 — направляющие трубки

буровой рамы; // — буровая рама

36

пательное движение. Рабочий инструмент—пневмоударник с коронкой, прикрепленный к вращателю на штанге, подается при этом с вращением и осевым усилием на забой скважины. Одновременно сжатый воздух поступает и в ударник, коронка которого совершает работу разрушения породы в забое скважины.

Буровая установка СБМК-5 имеет следующие основные узлы (рис. 15): ходовую часть, рабочий орган, гидросистему и пульты управления. Рабочий орган, пульты управления, гидравлическая и

электрическая

части смонтированы на раме.

использован модерни­

В качестве

рабочего органа в установке

зированный станок БМК-4М, на буровой раме которого установлены пневмоподатчик и вращатель, состоящий из электродвигателя и редук­ тора со шпинделем. В нижнюю часть вращателя вмонтировано устрой­ ство с патрубком для подвода сжатого воздуха в буровой став.

Технические характеристики буровых установок 1СБУ-125, СБМК-5 и станка «Урал-64« приведены ниже.

 

 

 

 

 

 

1СБУ-125

СБМК-5

«Урал-64»

Диаметр долота (скважин)

105 и 125

105

155

Глубина бурения, м . . .

22

30

19,5

Направление бурения (угол от

 

0—30

вертикали),

град . . . . .

0; 14—105 0—75 и 0—30

Потребляемая

мощность

(при

25

3 и 10

170

напряжении 380 В), кВт

Габариты,

мм:

 

 

 

2400

1850

4070

ширина ......................

 

 

 

высота в рабочем

положе­

2300 .

23920

 

нии

......................

 

...

 

5700

высота в транспортном по­

2200

1600

4670

 

ложении

...................

положе­

длина

в рабочем

4000

3100

7 980

 

нии

..........................

 

 

по­

длина в транспортном

5300

3100

15 370

 

ложении

т.................... . . . .

 

Масса станка,

 

4,6

3,3

29

Система подачи штанг . .

управляемая прерывная

автомати-

 

 

 

 

 

 

пневмати-

с ручным ческая пнев-

 

 

 

 

 

 

ческая

управлением моцилинд-

Максимальное

осевое

усилие,

цепная

 

рами

0-1300

0—700

2400

кгс

. . -..................................

 

 

 

Ход подачи (непрерывный), мм

2600

1000

600

Скорость

вращения

бурового

27; 40; 80

41—45

24; 48

става, о б /м и н .......................

компрес­

Производительность

 

 

 

соров, обеспечивающих рабо­

10

10

2-7,2=14,4

ту станка, м3/мин . . . . .

Рабочее

давление

воздуха,

5—6

5

5—6

кгс/см2

..................................

 

 

 

Скорость передвижения, км/ч

0,9

0,9

0,8

Максимальный преодолеваемый

25

30

15

уклон, г р а д ..........................

 

 

Производительность, м/смену:

40—30

30—25

50—40

в породах VI —IX групп

»

»

 

X

группы

25—15 .

15—10

30—20

Длина штанги, м м ...................

 

мм .

2500

960

6 000

Диаметр штанги (трубы),

89 '

89

114

37

Буровой станок ВМК-4М предназначен для производства подземных работ. Однако сравнительно малая его масса в собранном виде (450 кг) и разборность делают возможным применение его для буровых работ

вдорожном строительстве на крутых косогорах, малых площадках и

вместах, недоступных для подхода или доставки других механи­

ческих средств бурения.

Станок БМК-4М (рис. 16) в виде отдельного узла крепится на метал­ лической раме, представляющей полозья или установленной на колес­ ном скате и опирающейся на костыль (третья точка опоры). Путем из­ менения места, крепления поддерживающей укосины 6 можно ме­ нять направление бурения скважин от вертикального до близкого к горизонтальному. Пульт управления 7 станком выполнен пере­ носным.

Электродвигатель рабочего органа подсоединяют к сети'через магнитный пускатель. Для соединения пускателя с пультом управле­ ния служит четырехжильный кабель. Для включения обратного хода (реверсирование) электродвигателя на пульте имеется специальный переключатель.

Перемещают станок вручную.

Буровой станок «Урал-64» предназначен для бурения скважин диа­ метром 155 мм в крепких и весьма крепких породах VIII и XI групп в карьерных условиях. Рабочим инструментом станка являются

пневмоударник и бурова'я коронка.

Действие стайка осуществляется следую­ щим образом: сжатый воздух поступает в пнев­ моударник от компрессоров черезрабочий орган и буровой став. Одновременно с этим механизм вращения и подачи рабочего органа передает вращательное и осевое усилие бу­ ровому ставу с автоматической шаговой по-

Электроэнергия от/.сети

Сжатый

Воздух из магистрали

Рис. 16. Буровой станок БМ.К-4М:

1 — пневмоударник;

2-— буровой став; 3 — направляющий люнет;

4 — рабочий

орган; 5 вер-

тикальная рама;

6 — поддерживающие укосины; 7 — пульт

управления;

8 салазки

38

дачей его на забой при поддержании тросом натяжного „ устройства. Это обеспечивает постоянный контакт бу­ ровой коронки с породой в забое скважины и разру­ шение породы долотом ударника. Буровой шлам уда­ ляется от устья скважины вентилятором пылеподав­ ляющего устройства.

Процесс работы автоматизирован настолько, что при благоприятных инженерно-геологических усло­ виях и.достаточной стойкости рабочего инструмента скважина может быть пробурена на полную глуби­ ну с одного включения ав­

томата управления.

 

Буровой

станок «Урал-

64» (рис.

17) имеет кузов 1

с компрессорным

отделе­

нием 2,

3

гусеничный ход 6,

мачту

с

электрической

лебедкой,

вращателем и

двумя

каретками — верх­

ней и промежуточной, став

4 штанг, устройство 5 для

пылеподавления, гидравли­

ческую

 

и

электрическую

системы.

 

 

Рис. 17. Буровой станок «Урал-64»

Электролебедка

подъ­

ема и вращатель составляют рабочий орган станка; штанги, пневмо­ ударник и долота — рабочий, исполнительный и породоразрушающий инструмент.

В кузове помещены пульт управления, насосная станция, гидро­ панель, верстак, электрошкаф, водяной насос, бак пылеподавления.

Компрессор и ресивер помещены на раме кузова, по которой про­ ведены коммуникации пневмоэлектрических систем.

Управляют ходом станка с выносного пульта, вынимаемого из спе­ циального кармана рамы кузова.

Работа пневмоударника и пневмосистемы станка обеспечивается двумя компрессорами типа К-9М. Привод компрессоров осуществляется от двух электродвигателей, питающихся от внешней сети.

При помощи рукоятки автомата-распределителя воздух подают для спуска става, бурения с эффективным осевым..давлением и с под­ держанием става (противодавлением) за счет пуска воздуха в' ниж­ ние полости цилиндров подачи, подъема става, выключения патронов для рейсовых операций с применением лебедки, зажима става непод­ вижным патроном для свинчивания бурового инструмента и затяжки

стыков штанги.

става с перехватом его специальными

Рабочий

ход 'бурового

патронами

происходит

автоматически — до окончания бурения

скважины.

 

 

Мачта станка предназначена для спускоподъемных операций и поддерживания бурового става.

39

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ