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

книги из ГПНТБ / Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
38.84 Mб
Скачать

На верхней части каркаса машинного отделения установлены два кронштейна, на которых шарнирно закрепляется мачта станка. Мачта устанавливается в рабочее (вертикальное) положение или в транспортное (горизонтальное) с помощью двух гидравлических цилиндров. В задней части верхней половины каркаса машинного отделения имеется опора, которая поддерживает мачту при транс­ портировании станка.

Мачта представляет собой рамную конструкцию, внутри которой размещается основное оборудование станка: механизм подачи, головка бурового снаряда, сепаратор, оборудование для свинчива­ ния и развинчивания става и замены долота.

Каркас мачты в сечении имеет прямоугольную форму и сварен из равнобоких уголков, а нижняя и верхняя рамы — из швеллеров. В средней части каркаса мачта расширяется за счет добавления двух боковых панелей, предназначенных для закрепления осей поворота мачты.

На верхнем поясе мачты закрепляются блоки механизма подачи, а также электрическая таль, предназначенная для механизации трудоемких работ, в том числе и для подъема долота.

Механизм подачи развивает усилие прижатия бурового снаряда к забою скважины до 60 тс и обеспечивает подъем и спуск бурового снаряда при наращивании штанг и при разборе става.

Усилие подачи создается двумя лебедками подачи 1 (рис. 155) н передается на опорный узел 2 через канат 3, огибающий последо­ вательно несколько раз цилиндрические желобки барабанов лебедок. Усилие подачи передается на канат за счет сил трения, возникающих в желобках приводных барабанов. При этом натяжение сбегающих ветвей канатов при бурении создается массой вращателя 4, а при подъеме става — натяжным устройством 5 за счет массы рычагов и усилий, развиваемых пружинами.

Подача выполняется одним канатом, концы которого закре­ плены на правой п левой блочных обоймах 6 опорного узла. Огибая последовательно блоки опорного узла, натяжные устройства, бара­ баны лебедок, верхние блоки 7 п блоки вращателя, канат образует четыре пятикратных полиспаста, два из которых расположены ниже головки бурового снаряда, а два — выше.

При бурении нижние полиспасты создают усилие подачи, а верх­ ние обеспечивают подвеску вращателя и его синхронную подачу вслед за опорным узлом с сохранением между ними необходимого зазора, при этом рычаги натяжного устройства занимают верхнее положение.

При включении механизма подачн на подъем става вначале под­ нимается только вращатель, а натяжные рычаги при этом опуска­ ются. После выбора зазора в каретках, подхватывается опорный узел со ставом, п в дальнейшем подъем вращателя п опорного узла осуществляется совместно.

При опускании става вращатель с опорным узлом перемещаются совместно до тех пор, пока штанга не упрется в забой пли в чашку

234

сепаратора. После этого при неподвижном опорном узле вращатель опускается па величину, обеспечивающую образование необходимого зазора в каретке. При этом происходит подъем натяяшых

рычагов в верхнее положение.

В

на­

 

 

 

тяжных устройствах встроены конеч­

 

 

 

ные выключатели 8, отключающие при­

 

 

 

воды лебедок при

верхнем положении

 

 

 

натяжных рычагов, чем обеспечивается

 

 

 

защита

сепаратора от возможной

пе­

 

 

 

редачи на него усилия подачи при уста­

 

 

 

новке штанги.

При бурении

действие

 

 

 

этих конечных выключателей блоки­

 

 

 

руется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для производства спуско-подъемных

 

 

 

операций на станке имеется лебедка.

 

 

 

Барабан лебедки приводится в движе­

 

 

 

ние либо

от

электродвигателя, либо

 

 

 

от гндродвигателя. Спуско-подъемные

 

 

 

операции

производятся

на

больших

 

 

 

скоростях, но при меньших усилиях,

 

 

 

чем при подаче. При малых скоростях

 

 

 

подъема работает гидродвигатель. Гид­

 

 

 

ропривод также применяют для извле­

 

 

 

чения прихваченного бурового снаряда.

 

 

 

Лебедка

 

имеет

колодочный

 

тормоз

 

 

 

с гидравлическим управлением.

осуще­

 

 

 

Вращение

бурового

става

 

 

 

ствляется

головкой бурового снаряда.

 

 

 

В нее входят:

электродвигатель

посто­

 

 

 

янного тока ДПВ-72, вентиляционная

 

 

 

установка

для

охлаждения двигателя,

 

 

 

одиоскоростной

двухступенчатый

ре­

 

 

 

дуктор,

 

шинно-зубчатая муфта,

ка­

Рис. 155.

Схема

механизма

ретка и опорный узел.

 

 

 

 

Изменение скорости вращения бу­

подачи станка СБШ-320

рового снаряда осуществляется изме­

 

путем

изменения

нением

скорости

вращения

электродвигателя

напряжения на его опоре с помощью задатчика скоростей. Шиннозубчат'ая муфта служит для передачи крутящего момента, а также для защиты электродвигателя и вращателя от толчков и вибраций.

Рис. 154. Расположение оборудования

иа платформе станка СБШ-320:

1 — рама машинного отделения; 2 — домкраты

для горпзонтирования станка; 3 — винто­

вые компрессоры; 4 — кабельные барабаны; 5 — кабелеукладчик; 6 — маслонасосная стан­

ция; 7 — насос

для закачки воды; 8 — выпрямительное устройство;

9 — обогреватель;

Ю— блок гидроаппаратуры;

11 насос подачи воды в пневмоспстему; 12 — тиристорный

преобразователь;

13 — шкаф

силовой электроаппаратуры; 14 — шкаф

электроаппаратуры

управления; 15

— понижающий трансформатор; i s — верстак; 17 — кабина машиниста;

 

18 — емкость для воды; 19 — люк

 

235

Усилие подачи передается ыа буровой став через литую траверсу опорного узла, иа концах которой шарнирно подвешены обоймы с блоками. Внутри траверсы смонтирован шпиндель, последний

спомощью переходника соединяется с буровой штангой. В нижней части опорного узла расположено сальниковое устройство, предназ­ наченное для подачи водо-воздушной смеси в буровой став.

Кфланцам корпуса редуктора прикреплены две сварные каретки

снаправляющими башмаками, которые обеспечивают перемещение головки бурового снаряда по направляющим мачты. Опорный узел сочленяется с каретками с помощью подвижного соединения.

Вверхней части корпуса опорного узла встроен фиксатор, пред­ назначенный для стопорения шпинделя при свинчивании с него переходника. Опорный узел имеет тормозное устройство, которое предназначено для создания дополнительного сопротивления в зам­ ковой резьбе верхнего конца штанги при развинчивании вращателем стронутой замковой резьбы нижнего конца штанги.

Опорный узел имеет устройство, предназначенное для исключе­ ния перемещения бурового става вверх в случае отхода его от забоя

впроцессе буреипя.

Внутрп мачты помещается сепаратор, в котором хранится одна штанга. При производстве спуско-подъемных операций сепаратор подает штангу на ось скважины.

В нижней части станка смонтирован комплекс дистанционно управляемых механизмов, обеспечивающих выполнение всех опера­ ций по сборке п разборке става и замене долота, — пнжппй ключ, верхний ключ и механизм замены долота.

С помощью нижнего ключа производится страгиванне резьбы между штангами, а также между штангой п долотом. Кроме того, в конструкцию ключа входпт кондуктор. Страгиванне резьбы произ­ водится двумя цилиндрами страгиванпя. В верхней части корпуса нижнего ключа в прямоугольных пазах размещены две плашки, которые выдвигаются специальными цилипдрами. Плашки ключа захватывают штангу за шестигранник.

Верхний ключ предназначен для удержания верхней штанги при страгивании резьбы нижним ключом. Он имеет два гидравличе­ ских цилиндра, один из которых подводит ключ к штанге, а второй служит для выдвижения плашки при захвате штанги.

Механизм замены долота служит для удержания долота при его замене и для отвода от оси бурения изношенного долота и подведе­ ния к оси нового. Выполнен он в виде шарнирно закрепленного дву­ плечевого рычага, на большом плече которого расположена чашка для долота.

Гидропривод станка СБШ-320 позволяет выполнить следующие операции: подачу бурового снаряда на забой и его перемещение; свинчивание и развинчивание штанг и замену долота; управление сепаратором; горизонтирование станка; подъем и заваливание мачты; натяжение гусеничной цепи; управление колодочными тормозами привода лебедок механизма подачи.

236

Силовая подача бурового снаряда иа забой осуществляется только

в режиме бурения. Все остальные операции выполняются в режиме вспомогательных операций.

Питание всех механизмов осуществляется от одной маслонасосной станции, в которой смонтированы регулируемый радиально-поршне­ вой насос НП-101, эксцентриковый поршневой насос Н-403, лопаст­ ные насосы, БГ12-22 и 5БГ12-22 с электроприводом, а также кон- трольно-регулирующая и распределительная гидравлическая аппа­ ратура, фильтры, электродвигатели. Маслонасосная станция имеет два бака емкостью 250 и 850 л.

Питание электрооборудования станка осуществляется от карьер­ ной сети напряжением 380 В по двум гибким кабелям марки КРШК 3 X 120+ 1 X 35 мм2, подсоединенными к двум кабельным барабанам. Наличие кабельных барабанов значительно облегчает передвижение

станка по карьеру.

двигателем постоянного

тока

Вращение долота осуществляется

с глубоким регулированием скорости;

он выполнен по системе

тири­

сторный преобразователь — двигатель с электромагнитной системой импульсно-фазового регулирования.

Применение на входе электромагнитной системы управления суммирующего магнитного усилителя с несколькими обмотками управления позволяет в электроприводе обеспечить автоматическое регулирование скорости вращения долота в зависимости от одного или нескольких параметров бурения. Для упрощения системы упра­ вления тиристорным преобразователем схема электропривода при­ нята нереверсивная, трехфазная, мостовая. Реверс осуществляется переключением полярности тока в обмотке возбуждения двигателя.

Электропривод вращателя состоит из электродвигателя постоян­ ного тока ДПВ-72, тахогенератора ТМГ-30, тиристорного преобра­ зователя н релейно-контактной аппаратуры.

Остальные двигатели на станке в количестве 28 единиц работают на переменном тске.

Станок СБШ320 оборудован двумя компрессорами типа 6ВКМ-25/8, которые вырабатывают сжатый воздух для продувки скважины. Воздух подается внутрь става штанг через сальник, далее омывает забой скважины и, поднимаясь по затрубному пространству, выдает разрушенную породу к устью скважины.

Для уменьшения пылеобразования в трубопровод сжатого воз­ духа подается под давлением вода. На станке имеется бак для воды емкостью 8 м3 и центробежный насос типа ОНО-2. Количество пода­ ваемой в скважину воды регулируется вентилем. Вода в бак подается вихревым насосом. Для обеспечения нормальной работы водяной системы в зимнее время предусмотрен подогрев насосов и баков.

Для удаления воды из водяной системы в нее подается сжатый воздух.

Буровой шлам от устья скважины воздушным потоком уносится от станка, для этой цели под станком поставлено два вентилятора

«Проходка-500-2М».

237

Основным достоинством станка СБШ-320 является возможность бурения скважин большого диаметра и большой глубины. Непре­ рывная подача на длину 18 м позволяет резко сократить продолжи­ тельность спуско-подъемных операций. В настоящее время подавля­ ющее число скважин на карьерах бурят на глубину до 18 м (уступ высотой 15 м), и бурение может производиться без наращивания штапг.

Показатели

 

 

 

Т а б л

и н а 70

 

Тип

станка

 

 

2СБШ -200

2С Б Ш -200Н

СБШ -250

СБШ -250М Н

СБШ -320

Диаметр долота, м м

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

 

190; 214

214; 243

243; 269

243; 269

320

Глубина бурения, м

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

 

24

40

34

34

40

Угол бурения к горпзопту, гра-

90

60; 75; 90

90

15; 30

90

д у с ...........................................

 

м

 

 

Ход подачи,

 

 

1,0

1,0

6,0

8,0

19,5

Осевое давление, тс ................

 

. .

0 -2 0

0 -2 0

0 -3 0

0 -3 0

0—60

Скорость подачи, м/мпп .

1,3

1,3

1,0

0,9

1,0

Скорость

вращения

долота,

15-316

15—316

81; 157

30-152

35—130

об/мин

 

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

 

. .

Крутящий момент, кге -м

142—560

142—560

372-722

420

500-1000

Мощность вращателя,

кВт

. .

50

50

75

50

100

Производительность компрессо-

18

25

25

25

50

ров, м3/ м н н ...........................

 

 

Скорость передвижения станка,

0,6

0,6

0,6

0,737

0,33

к м /ч ...........................................

давление гусениц

на

Удельное

1,1

1,1

1,0

1,143

1,0

грунт, кгс/смг ........................

двпгате-

Суммарная

мощпость

320

282

333,5

386

712

лей, кВт ................................

 

 

 

Габариты станка в рабочем по­

 

 

 

 

 

ложении,

мм :

 

 

8 350

8 350

7 820

8 625

12 500

длина

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

 

 

 

ширина ...............................

 

 

 

5 150

4 800

4 690

4 960

5 450

высота ...............................

 

 

 

10 700

10 700

14 450

15 310

25 200

Масса станка ...................., кг

 

 

45

50

50

65

110

Завод-изготовитель ................

 

 

Барвен-

Бузу-

«Комму­

Воронежский

 

 

 

 

 

ковский

лукекпй

нист»,

горнообогатп-

 

 

 

 

 

«Крас­ тяжело­

г. Кри­

тельного

 

 

 

 

 

ный луч» го машн-

вой Рог

оборудования

 

 

 

 

 

 

нострое-

и Воро­

 

 

 

 

 

 

 

 

нпя

нежский

 

 

 

 

 

 

 

 

 

горно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обогати­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельного

 

 

обору­ дования

238

При бурении более глубоких скважин этим станком затраты времени на наращивание штанг также небольшие.

Основные данные о станках, применяемых на открытых разра­ ботках, приведены в табл. 70.

4.БУРОВЫЕ СТАНКИ ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАЗРАБОТОК

Споявлением штыревых долот малого диаметра стало возможным применение шарошечного бурения для подземной отбойки руд. Работы по созданию станков и улучшению конструкции долот были начаты в 1952 г. в институте НИГРИС. Экспериментальной базой явились рудники Лениногорского комбината. Первые станки типа СБ-2 начали эксплуатироваться в 1952 г. В 1954 г. в институте ВНИИЦветмет был спроектирован станок СБ-4 (главный конструктор И. Э. Наринский). Станок СБ-4 продолжительное время эксплуати­ ровался на рудниках Горного Алтая. Станком бурили скважины диаметром 145 мм и глубиной до 40 м. Скважины располагались

вформе верхнего полувеера или горизонтально. Применение таких скважин позволило существенно увеличить производительность на отбойке руды. Станок позволяет бурить и скважины нижнего полувеера. В этом случае к нему добавляется специальная рама.

Позднее были разработаны станки РША-50А, БАШ-150, П-23М

идр.

На основе накопленного опыта создан типоразмерный ряд, по которому проектируются и выпускаются буровые станки (табл. 71). В этой таблице индекс БД — означает: станок вращательного

Т а б л и ц а 71

Тип станка

Показатели

БР-50 БШ-100 БШ-160 БПГ-200

Условный диаметр скважины, мм Диаметр бурового инструмента, мм Глубина бурения не более, м . . Рекомендуемая область применения (коэффициент крепости буримых пород) ...........................................

Направление бурения с одной уста-

новкн стан к а ...............................

Минимальный размер горной выра­

ботки для работы станка, м:

несамоходные .......................

самоходные ...........................

Масса станка не более, т:

несамоходного .......................

самоходного ...........................

50

100

160

200

40;

50

112;

118

145;

161

190;

214

15

50

80

 

80

Менее 6

8—14

10-16

12—18

Круговой

Полувеер в вертшсальной

веер под

 

 

плоскости

 

 

углом 60°

 

 

 

 

 

 

к оси штрека

2,8 X 2,8 3,0 X 3,0 —

з,и х 3,0 3,2 х 3,2 3,5 X 3,5 4,0 х 4,0

3,0

4,0

3,0

6,0

7,0

18,0

239

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ