
книги из ГПНТБ / Лебедкова А.А. Горное дело учеб. пособие
.pdfПри боковой промывка вода подводится к промывочной муф те через радиальное отверстие, затем в канал бура я далее в шпур. Муфта надевается на бур (утолщенную и специально проточенную часть). Канал в хвостовике бура пря этом закле пывается. Вода охлаждает коронку, уменьшая ее износ, очи щает забой от ш лд, благодаря чему цри каждом ударе корон ка окалывает новые кусочки породы, а вода, проникая в тре щины, образующиеся в породе при ударе коронки, ослабляет породу. Поэтому бурение с промывкой уменьшает расход буров и повышает скорость бурения, особенно при применении так называемых понизителей крепости породы - растворов хлорис тых солей AkCfi, кіСВ и соды /VagCOg / Ряс.ЗЗ-б / .
Орошение_вщаботок при взрывных работах предусматривает применение оросителей в виде паро-водяных завес, образуемых при взрывания предохранительных электродецонаторов или ма логабаритных предохранительных патронов МПШ, помещенных в полиэтиленовые мешки с водой (из расчета не менее 5 л воды
на I up сечения выработки), которые подвешиваются иа рас стоянии 3-4 м от взрываемых зарядов иди укладываются на поч ве поперек выработки и взрываются перед взрыванием заряжен
ных шпуров. Водяные завесы осаждает до 90-95$ мелкой пыли. Защита рабочих щіртмопылезшд респираторами (ПРШ-2, ШБ-І и д р .) является средством индивидуальной защиты орга
нов дыхания от пыли.
БУРЕНИЕ СКВАЖИН
Буро-взрывные работы о размещением зарядов ВВ в скважи нах находят широкое применение цри разработке месторождений полезных ископаемых подземным и открытым способами. Скважи ны бурят диаметром 75-250 мм и глубиной 10-20 м и более.
Бурение скважин на подземных горных работах
Бурение скважин на подземных горных работах применяет ся частично при проведении горных выработок, а в основном - при очистной выемке руды.
Применяются ударно-вращатедьннй я вращательный метода бурения» Ударно-поворотный способ бурения телескопными или колонковыми пневматическими бурильными машинами и з-за ма лой их производительности ш еет весьма ограниченное приме нение.
Ударно-вращательное буренке
При ударно-враіда.тельном бурении применяются пневмоудар ники - бурильные молотка, полностью входящие в скважину с помощь» трубчатой штанги. Буровая штанга, к которой крепят ся пневмоударник, находится позади молотка. По штанге пода ется сжатый воздух и иногда вода дня очистки скважины от буровой мелочи. Сам бурильный молоток только наносят удара по породе, а вращение производится специальным поворотным механизмом, вращающим всю систему и передающим его на буро вой инструмент через штаніу. По мере углубления скважина производится наращивав ■"е штанг, представляющих собой трубу с резьбой на концах я соединяемых между собой муфтами (иног да применяется безрѳзьбовое конусное соединение штанг). Учи тывая, что забурник всегда имеет постоянную длину, сада уда ра пневмоударника по породе всегда постоянна, т .е . не снижа ется при увеличении глубины скважины. На отечественных шах тах применяется пневыоудараяк БА-100 (буровой агрегат для бурения скважин диаметром 100 мм, глубиной до 40-50 м) про изводительностью &-І0 м/см в крепких породах (j/= 10-15 по шкале профПротодьяконова) / Р ас.34 / .
Вращательное бурение
В зависимости от применяемого типа бурового инструмента различают бурение твердосплавными коронками, бурение мелко-
алмазными коронками, дробовое а шарошечное. |
|
|
|
Буровой инструмент состоит из буровых штанг (стальные |
|
трубы диаметром 33,5, 42 или 50 мм, а длиной |
1 ,5 ; 3,0 и |
|
4,5 |
м) с пршіоугользой резьбой на концах для |
соединения меж |
ду |
собой ниппелями, стальной колонковой трубы |
(длиной 1 ,2 , |
MÂJLA*
3 или 4,5 м с ленточной резьбой для соединения с коронкой) и коронкой. При бурении скважины столбик породы (керн) вхо дит внутрь колонковой трубы и вмеотѳ с ней выдается из сква жины / Ряс. 35 / .
Рис.35. Буровой комплект для колонкового бурения:
I |
- |
буровые штанги, |
2 - |
ниппели, |
3 |
- |
колонковая труба, |
4 - |
коронка, |
5 |
- |
переходник. |
|
|
Твердосплавная буроваяколонка - стальное кольцо, на ра бочем торце которого размещены резцы различной формы из пластинок твердого сплава / Ряс.36-а / .
Режущие поверхности мелкоалыазной коронки оснащены ал мазной крошкой. / Рйс.36-6 / .
При дробовом бурении разрушение горной породы осущест вляется чугунной дробью, подаваемой под нижний торец дробо вой коронки /Рис.37-а / .
Шарошечное бурение производится буровым инструментом о шарошечным долотом (шарошкой),имевшим 2-3 конуса со встав ленными зубками твердово сплава / Рис.37-6 / . При бурении
шарошки |
совершают двойное вращение вокруг своей оси и вок |
|||
руг оои долота, а зубки под действием |
осевого давления |
(5 - |
||
6 т) внедряются в пароду и окапывают |
ее в плоскости |
забоя. |
||
На отечественных шахтах применяется |
станок СБ-4 (скорость |
|||
бурения |
скважин в крепких породах 6 |
-10 |
м/'омену). |
|
а - армированные твердит,1 сплавом, б - алмазные.
Бурение скважин на открытых горных работах
Бурение скважин может производиться станками ударноканатного, вращательного (шнекового и шарошечного, пневмоударного и огневого бурения). Ударно-канатные станки и з-за их низкой производительности в настоящее время не выпускают
ся.
Станки вращательно-шнекового бурения применяются для про ходки вертикальных и наклонных скважин в породах средней кре пости. / Рис.38 / . Разрушение породы производится вращающим ся и находящимся под действием осевого усилия резцом (стальшва или армированным твердым сплавом), скалывающим породу и постепенно углубляющимся в нее. Разрушенная порода выдается из забоя скважины по винтовой поверхности бура, являющегося в этом случае шнеком. На карьерах получили применение станки вращательного бурения СВБ-2 (на гусеничном ходу) и БСН (на шагающем ходу) производительностью 35-50 п.м./смену.
Рио.37.
Станки шарошечного бурения применяются дня проведения вертикальных и наклонных скважин диаметром 150-300 ш в крепких породах. Разрушение породы в забое скважины происхо дит в результате ее смятая, вызываемого внедрением резцов шарошек в породу за очет осевого усилия (до 30 т ) . Буровая мелочь из скважины удаляется сжатым воздухом. На карьерах применяются станки шарошечного бурения БАШ-250, БСШ-ІВ со
скоростью бурения соответственно 16-28 и 45-30 м/смѳну (при
крепости пород / |
= 10- 1 2 ). |
Рис.38. Схема бурового станка вращательного бурения:
1 |
- |
трубчатая рама, |
5 - |
канат, |
|
2 |
- |
стойки, |
6 |
- |
лебедка, |
3 |
- |
редуктор, |
7 |
- |
механизм шагания. |
4 |
- |
электродвигатель, |
|
|
|
Станки с погружными пневмоударниками применлютоя для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром от 100 до 300 мм в крепких породах. Пневмоударник-перфоратор,снаб женный коронкой с однодолотчатым лезвием и опущенный в сква жину. Во время бурения пневмоударник находится у забоя сква жины, наносит удары по хвостовику коронки и вместе с ней вращается. Вращение пневмоударнику передается через колонку штанг от вращателя станка, установленного на поверхности у устья скважины. Буровая мелочь удаляется сжатым воздухом. На карьерах применяются станки П-24, БАЛ-290, НБС-2 с про изводительностью соответственно 50, 20-40, 20-30 м/смену (цри крепости пород У = 10-12) / Рис.39 / .
Станки огневого бурения (ОБО, диаметр скважины 250 мм, глубина бурения 17,4 м) применяются для прожигания скважин
вочень крепких породах с кремнистым основанием / Рис.40 / . Буровым инструментом служит колонна трубчатых штанг с ук репленной на конце ее реактивной горелкой. По колонне штанг
кней подводится керосин и кислород. При сгорании этой сме си в горелке развивается температура до 2000-3000°. Газовая струя, расширенная в сопловом аппарате горелки, выбрасывает ся со сверхзвуковой скоростью. Под действием высокой темпе ратуры порода растрескивается на мелкие частицы. Для охлаж дения горелки используется вода, которая, превращаясь в пар, вместе с продуктами горения выносит на поверхность из сква жины частицы разрушенной породы. Скорость бурения скважины
всреднем 8-12 м/ч.
Общие сведения о бурении разведочных скважин
В подземных условиях для бурения разведочных скважин ис пользуются станки, применяемые для эксплуатационных целей, в том числе КА-2М-300, Ш -І, БД, БЭС-2, БД-ІООМ и др.
Бурение разведочных скважин на поверхности земли подроб но рассматривается в курсе геологоразведочного дела.
Рио.39. Схема бурового станка ударнв-вращателЕЯвго
бурения: |
|
|
|
||
1 |
- |
рама, |
5 |
- |
металлическая мачта , |
2 |
- |
лебедка, |
6 |
- |
вращатель, |
•3 - |
пульт управления, 7 - |
вибромолот, |
|||
4 |
|
- магнитная |
станция,8 |
- каретка. |
Рис.40. Станок для тѳр
|
|
мичѳского бурения: |
1 |
- |
гусеничный ход, |
2 |
- |
гидравлические |
|
|
домкрата, |
3 |
-> аппарат для прожи |
|
|
|
гания, |
4 |
- |
мачта, |
5 |
- |
штанга, |
6 - |
вертлюг, |
|
7 |
- |
роторный стол,вра |
|
|
щающий аппарат для |
|
|
Ерожганяя, |
8 |
- |
коллектор душ улав |
|
|
ливания продуктов |
|
|
горения. |
10
7
8
В З Р Ы В Н Ы Е P А Б О Т Ы
Взрывные работы являются основным способом разрушения крепких горных пород.
Широкое применение ВВ в горном деле объясняется тем, что они допускают в относительно малых зарядах концентрировать большое количество энергия взрыва.
ВЗРЫВЧАТЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Основы теория взрывчатых веществ
Взрывчатыѳ_вещѳства - это химические соединения ила ме ханические смеси, способные под влиянием внешнего воздейст-