книги из ГПНТБ / Байконуров О.А. Комплексная механизация очистных работ при подземной разработке рудных месторождений

-•ксплуатируемых на рудниках Джезказганского и Ачисайского комбина­ те, приведены в таблицах 8 и 9.

§ 5. Расчет производительности буровых кареток

Расчетом определяют техническую и эксплуатационную производительность буровых кареток.

Под технической производительностью подразумевают производительность, которую может развивать бурильная машина (буровой агрегат) без учета простоев, не связанных непосредственно с процессом бурения. При определении эксплуатационной производительности учитываются все про­ стои. Эксплуатационная производительность — это количест­ во метров шпуров или скважин, пробуренных агрегатом за смену, сутки, месяц, год. При наличии на агрегате несколь­ ких бурильных машин его производительность определяется общей производительностью бурильных машин с учетом коэффициента одновременности их работы.

Техническая производительность одной бурильной маши­ ны находится по формуле

QM= 60(1 — К 1- - К 2)-Ѵ,Л, м/час ,

где К\ и Кч — коэффициенты, которые учитывают время, за­ трачиваемое соответственно на замену бурового инструмента и на все вспомогательные операции при перемещении бу­ рильной машины от шпура к шпуру, включая забуривание нового шпура;

ѵк — механическая («чистая») скорость бурения, м/мин.

Здесь t\ и to — время, затраченное на замену бурового инструмента и вспомогательные операции за час работы бу­ рильной машины, мин.

Коэффициенты К\ и Яг зависят от многих факторов, на­ ходятся они из опытных данных. По хронометражным на­ блюдениям, проведенным на рудниках Джезказганского комбината, # 1 = 0,12—0,26, # 2 = 0,054-0,08.

Коэффициент Ä 1 зависит от крепости пород, эффективной мощности машины, скорости подачи, диаметра и длины шпу­ ра, а также от количества бурильщиков.

Коэффициент # 2 зависит от конструкции манипулятора, скорости манипулирования, количества бурильщиков, фор­ мы, размеров забоя и схемы расположения шпуров. Механи­ ческая скорость бурильной машины зависит от буримости пород, эффективной мощности машины, диаметра и длины шпура, направления бурения, интенсивности удаления буро­ вого шлама.

где #о — коэффициент одновременности работы бурильных машин ;

#о = 0,954-0,85 — для кареток с двумя или тремя ма­ нипуляторами ;

#о =0,80—0,90 — для кареток с четырьмя бурильны­ ми машинами.

Сменная эксплуатационная производительность каретки определяется из выражения

Глава 2

САМОХОДНЫЕ БУРОВЫЕ СТАНКИ

§1. Общие сведения. Классификация

Вгорнорудной промышленности для бурения скважин в подземных условиях в настоящее время используются раз­ личные типы станков механического бурения. Широкое при­ менение получили станки на очистных работах при разработ­ ке камерами и блоками с подэтажной и этажной выемкой.

Главным классификационным признаком для группиров­ ки существующих станков является способ бурения. По это­ му признаку станки разделяются на три первичные группы (классы): вращательного, ударно-поворотного и вращатель­ но-ударного бурения.

По признаку типа забоя можно выделить два вида стан­ ков : колонкового бурения и бурения сплошным забоем.

Виды станков по типу бурового инструмента разделяют­ ся на группы: шарошечные, шнековые, с твердосплавными коронками и др. На этом основании авторами настоящей работы составлена классификация, которая приведена ни­ же.

Классификация станков

I. Станки вращательного бурения.

А.Для бурения сплошным забоем: а) шарошечные; б) шнековые ; в) с твердосплавными коронками.

Б. Колонкового бурения: а) алмазные; б) с твердосплав­ ными коронками ; в) дробовые.

И.Станки ударно-поворотного бурения.

А.Для бурения сплошным забоем : а) с колонковыми перфораторами; б) с погружными пневмоударниками.

III. Станки вращательно-ударного бурения.

А.Для бурения сплошным забоем: а) с долотчатыми ко­ ронками; б) с крестовыми коронками.

Кроме того, станки могут иметь разновидности по приз­ накам вида потребляемой энергии; типу ходовой части, манипуляторов, направления бурения, диаметру скважин и количеству бурильных машин. На станках бурильные маши­ ны устанавливаются на стреловидные или колонкообразные манипуляторы. По направлению бурения имеются станки для веерного бурения, бурения вниз, вверх.

По диаметру и глубине скважин станки разделяются на

две группы : для бурения скважин диаметром от 40 до 80 мм и глубиной до 25 ж и скважин диаметром от 80 до 150 мм и глубиной до 100 м.

Станки первой группы имеют в качестве бурильных ма­ шин колонковые перфораторы, бурильные головки враща­ тельно-ударного действия или бурильные машины враща­ тельного действия (алмазные, шнековые).

Ко второй группе относятся станки шарошечного и пневмоударного бурения. Станки выпускаются на гусеничном, колесно-рельсовом или пневмоколесном ходу, самоходные или передвигаемые под воздействием внешних сил. Для бу­ рения скважин с подэтажных штреков часто применяются станки, передвигаемые на салазках.

Вкачестве привода используют пневматические, элек­ трические, гидравлические и дизельные двигатели. Станки обычно имеют одну бурильную машину, реже — две.

Созданием буровых станков для подземных горных работ

вСоветском Союзе занимаются институты «ЦНИИПодземгормаш», «Гипроникель», «Гипрорудмаш», «УНИПромедь», «НИГРИ», Кыштымский машиностроительный завод, Востокмашзавод, завод «Коммунист».

Всвязи с тем, что станки шарошечные, пневмоударного

иалмазного бурения в литературе освещены достаточно пол­ но, они здесь или совсем не рассматриваются, или описыва­

ются кратко. V

Основные параметры рассматриваемых станков приведе­ ны в таблице 10.

§ 2. Станки вращательного бурения

Из этого класса рассмотрены только станки шарошечно­ го бурения как наиболее распространенные.

В СССР известны два типа этих станков: БШ-145 инсти­ тута «Гипромашобогащение» и СВБ-50 института «Гипрони­ кель».

На зарубежных рудниках эти станки большого распро­ странения не получили.

Буровой станок БШ-145 (рис. 46) предназначен для бу­ рения скважин верхнего полувеера и с помощью специаль­ ной рамы для нисходящих скважин. Станок состоит из двух частей: самого станка и гидростанции с пультом управле­ ния. На стойках станины шарнирно закреплены гидрофицированный вращатель с числом оборотов от 0 до 400 в ми­ нуту и гидроцилиндры подачи бурового снаряда на забой.

Для развинчивания штанг на станке имеются гидрофи-

цированные ключи. Производительность станка по руде крепостью 18—20 составляет 10—12 м/смену, что в 2—2,5 раза выше производительности станка НКР-100.

Рис. 46. Буровой станок БНІ-145.

Буровой станок СВБ-50 предназначен для бурения верти­ кального веера взрывных скважин в горизонтальных и поло­ гопадающих залежах. Управление основными операциями дистанционное и автоматизированное. Станок запроектиро­ ван в двух модификациях: на салазках и самоходный с гу­ сеничным ходом. Станок первой модели легко разбирается на отдельные транспортабельные узлы: податчик, распор­ ную раму и приводную станцию.

Податчик имеет гидравлическую систему подачи с цеп­ ным удвоителем хода. Скорость подачи составляет при хо­ лостом и рабочем ходе — 3,5 м/мин, усилие подачи регули­ руется в пределах от 0 до 800 кГ. В передней части рамы смонтирован гидравлический зажим-люнет для штанг. По­ датчик может поворачиваться вокруг вертикальной плоско­ сти. На направляющей раме податчика перемещается гид­ равлический вращатель, который развивает крутящий мо­ мент от 0 до 60 кГм.

Приводная станция включает в себя электродвигатель, маслонасос и другие гидравлические аппараты. Беспатрон­ ная длинноходовая схема податчика, полуавтоматический элеватор для разборки бурового снаряда и полная гидрофи­ кация всех операций сокращают время вспомогательных операций, механизируют и автоматизируют трудоемкие про­ цессы. Опытные образцы станка прошли испытания на руд­ никах Ачисайского полиметаллического комбината и на шахтах Северо-Уральского бокситового рудника.

По породам крепостью 10—12 были получены сменные производительности: средняя 100 и максимальная 160 п. м.

Станок «Самба-11» (рис. 48) выпускается на колесно-рельсовом хо­ ду, имеет две модификации: с подачей штанг на 1200 и 1800 мм. Разме­ ры колеи 600, 750, 900 мм. Два боковых пневматических домкрата и распорная колонка обеспечивают устойчивость станка во время работы в буровых выработках. Станок снабжен двумя бурильными машинами.

Рис. 48. Буровой станок «Симба-П».

Буровой станок «Симба-llR » предназначен для бурения скважин диаметром от 48 до 64 мм с углами от —5 до +95° в верхей полусфере. Он является модификацией станка «Спмба-11»; буровое оборудование его установлено на пневмоколесном ходу, который имеет индивидуаль­ ный пневмопривод.

Управление буровым оборудованием гидрофицировано. Усилие пода­ чи перфоратора на автоподатчике 600—800 кГ, автоподатчнк винтовой

ВМС-46Р. Минимальный размер выработок, где может работать станок (лі): ширина—2,5, высота—2,9. Он может применяться на бурении сква­ жин диаметром 50—60 м.ѵ при системах подэтажного обрушения с высо­ той подэтажа до 18 м.

Станок был испытан на Салоирском руднике в 1970 г. Скважины бу­ рили веером из выработок сечением 3X3 лі. глубиной 12—18 м под уг­ лом от 0 до 90° по рудам крепостью f = 8 —10.

Рис. 49. Буровой станок «Симба-22».

Применяли крестовые колонки диаметром 57 мм фирмы «Сандвик Коромант», штанги диаметром 32 л і л і и длиной 1,2 м. Штанги соединяли

муфтами диаметром 43 мм с веревочной резьбой. До заточки пробурива­ ли скважину длиной 12—18 м. Коронка выдерживала в среднем 11—12 заточек, т. е. стойкость ее 130—150 м скважины. Время чистого бурения составило около 60% продолжительности смены.

Эксплуатационные показатели станка в зависимости от глубины скважины: средняя скорость бурения — 380, 330, 270, 170 мм/мин. Сред­

на пневмоколесном ходу в последнее время начали широко применяться на зарубежных рудниках. Они ішеют по две бурильные машины с винто­ вой подачей, на которых смонтированы колонковые перфораторы с неза­ висимым вращением (см. табл. 3). В качестве привода хода и гидронасо­ сов применяются пневмодвигатели. Обе бурильные машины управляются с одного пульта.

Буровые станки отличаются друг от друга размерами, типом перфо­ раторов, ходом подачи и конструкцией. Станки имеют высокую произво­ дительность на бурении веера скважин. Так, на подземных рудниках Керуна для бурения скважин при системе подэтажного обрушения широко применяют станки «Симба-22», производительность которых составляет 230 п. м. или 2700 г на человека в смену.

В 1971 г. фирмой «Атлас Копко» создана новая буровая установка для бурения комплектов веерных скважин глубиной 15—30 м «Симба24С» на пневмоколесном ходу. На ней смонтированы два перфоратора