Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

27.10.2023

Размер:

46.74 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 295 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Р и с . 23. П н е в м а т и ч е с к и й б у р и л ь н ы й м о л о т о к и п н е в м о п о д д е р ж к а :

1 — к о р п у с ; 2 — р у к о я т к а м о л о т к а ; 3 — б у р о д е р ж а т е л ь ; 4 — ш т у ц е р д л я п о д в о д а с ж а т о г о в о з д у х а ; 5 — о б т ю р а т о р ; в — р у к о я т к а р е г у л и р о в а н и я п о д а ч и с ж а т о г о в о з д у х а ; 7 — п н е в м о п о д д е р ж к а ; 8 — б у р и л ь н ы й м о л о т о к ; 9 — б у р ; 10 — ш л а н г д л я п о д в о д а воды; 11 — ш л а н г и д л я п о д в о д а в о з д у х а в м о л о т о к и п о д

д е р ж к у

Узел I

выход очищен ного Цоздуха

Р и с .		24.	Схема б у р е н и я ш п у р о в с п ы л е о т с о с о м :
б у р и л ь н ы й м о л о т о к	на п н е в м о п о д д е р ж к е ; 2			— штанга; з —	к о р о н к а ; 4	—	р е з и н о в ы й р у к а в
пылеотсоса;	5	—	п ы л е о с а д и т е л ь ;	6 — м а г и с т р а л ь	с ж а т о г о	в о	з д у х а

к о л о н к а х) с н а п р а в л я ю щ и м и и подающими (цепными, пневматичес кими и других типов автоподатчиками) устройствами. Мощность этих молотков обычно выше, чем ручных . Величина подачи изменяется в ш и р о к и х пределах . У наиболее распространенных податчиков она составляет 800—1300 мм.

К о л о н к о в ы е бурильные машины часто устанавливают на специ альных м а н и п у л я т о р а х , которые перед началом бурения п р и к р е п л я ю т к погрузочной машине, а после бурения снимают с нее. Имеются

т а к ж е	несъемные м а н и п у л я т о р ы , которые				пр и п о г р у з к е		породы ос
таются на погрузочной машине .
Недостатками таких м а н и п у л я т о р о в					я в л я е т с я невозможность
совмещения бурения и п о г р у з к и				породы в забое; к недостатку				съем
ных манипуляторов		следует	отнести т а к ж е			необходимость их		демон
т а ж а	на время п о г р у з к и породы			(на навеску и демонтаж			м а н и п у л я
торов	двое рабочих	затрачивают		20—30 мин).
П р и проведении горизонтальных горных						выработок находят при
менение буровые		т е л е ж к и	и	самоходные		бурильные	установки

(рис. 25), на которых с помощью специальных поддерживающе-пода- ющих устройств устанавливают от 2 до б бурильных машин . П р и применении буровых тележек обеспечиваются быстрое транспорти рование б у р и л ь н ы х машин из одного забоя в другой, возможность о б с л у ж и в а н и я одним бурильщиком нескольких машин, уменьшение затрат физического труда.

Разновидностью колонковых б у р и л ь н ы х молотков я в л я е т с я погру

жной	бурильный	молоток	— перфоратор (рис. 26), предназначенный
д л я	бурения с к в а ж и н диаметром 150 мм и глубиной до 50 м в поро
дах средней и выше средней крепости. Б у р е н и е				ведут с промывкой .
Х а р а к т е р н о й особенностью погружного молотка				я в л я е т с я то, что пр и
б у р е н и и он размещается			в с к в а ж и н е . Создание	п о г р у ж н ы х	молотков
было вызвано необходимостью бурения глубоких взрывных					с к в а ж и н .
П о г р у ж н о й		молоток	присоединяется к штанге, к о т о р а я		при не

зависимом вращении проходит через шпиндель, приводимый во вра щение специальным двигателем . Пр и вращении шпинделя одновре менно осуществляется подача его, а вместе с ним штанги и молотка . П р и зависимом в р а щ е н и и поворот осуществляется с помощью пово ротного механизма, аналогичного механизму обычного бурильного


молотка,	а через ш т а н г у			передается		только усилие	подачи	от	пода
ющего устройства.
Телескопные			бурильные		машины	или молотки	применяют		при
бурении	восстающих ш п у р о в . Эти машины имеют						пневматическую
колонку,	которая по мере				бурения	ш п у р а под действием		сжатого
воздуха	раздвигается, тем самым осуществляет подачу бура на забой.
Д л и н а хода		телескопа (величина подачи) — 600—650 мм. Вес							т а к и х
б у р и л ь н ы х		машин составляет 30—50 кг .
Б у р и л ь н ы е			молотки	изготовляют		с обычной	частотой	ударов
п о р ш н я	о бур — 1400—1800 ударов в минуту и с повышенной — до

3500 ударов в минуту (ручные бурильные молотки) при давлении воздуха 5 атм; энергия удара — до 6 кГм .

Б уровой инструмент для ударно-поворотного бурения . Исполни тельный орган бурильных молотков — бур (рис. 27) состоит из головки 1, тела бура (штанги при съемной головке) 2, буртиков («за плечиков») 3 и хвостовика 4.

П о конструкции		буры	бывают	цельные,		у которых головка вы
п о л н я е т с я	к а к одно	целое	с телом		бура, и	со съемными	буровыми
коронками .	Соединение коронки			со	штангой	может быть	резьбовое

и конусное .

Р и с . 27.

Б у р

настоящее

время

применяют

буры

со

съемными

к о р о н к а м и .

Ш т а н г и изготовляют

из

стали

к р у г л о г о

и л и шестигранного

по

перечного

сечения с

диаметром

вписанного

к р у г а

22,

25 и 32

мм.

теле бура (в

штанге)

имеется

осевое

отверстие

диаметром

6—

мм

д л я

промывки

или

продувки ш п у р о в .

Б у р о в ы е

к о р о н к и

изготовляют

из

л е г и р о в а н н ы х

износоустойчи

вых сталей. Ч а щ е

применяют к о р о н к и ,

армированные п л а с т и н к а м и

твердого

сплава

(пластинки

твердого

сплава с р е ж у щ е й

кромкой

на переднем

конце

впаивают

буровую

к о р о н к у ) .

По

мере

бурения

ш п у р о в

к о р о н к и

и з н а ш и в а ю т с я .

Б у р о в ы е

головки

ц е л ь н ы х

буров,

не

армированные

п л а с т и н к а м и

твердого

сплава,

восстанавливают

на специальных

буро з а п р а в о ч н ы х

с т а н к а х

путем

ш т а м п о в а н и я

в м а т р и ц а х ;

съемные

а р м и р о в а н н ы е

к о р о н к и

затачивают

на специальных

бурозаточных

с т а н к а х .

Н а и б о л ь ш е е

применение имеют однодолотчатые к о р о н к и

и ц е л ь

ные буры с однодолотчатыми

головками (для б у р е н и я

в монолитных

породах не н и ж е

средней

крепости)

крестовые к о р о н к и

(в в я з к и х

и трещиноватых

породах

любой

крепости). Д л я б у р е н и я

монолит

ных весьма к р е п к и х породах применяют к о р о н к и с опережающим

лезвием; пр и бурении такой коронкой р а з р у ш е н и е				породы	на	забое
ш п у р а	производится	раздельно — сначала	о п е р е ж а ю щ и м		лезвием
р а з р у ш а е т с я порода		посредине забоя дл я создания		второй	обнажен
ной плоскости, а затем происходит р а з р у ш е н и е				остальной		части
забоя	ш п у р а . Некоторые типы буровых		головок	(коронок)		при

ведены на рис . 28.

Бурильные м а ш и н ы для вращательного бурения шпуров . К ним относятся сверла — ручные и колонковые . В зависимости от вида ис пользуемой энергии сверла бывают электрическими (электросверла),

пневматическими	(пневмосверла),	гидравлическими (гидросверла) .
Н а и б о л ь ш е е распространение п о л у ч и л и электрические сверла .
Р у ч н ы м и	с в е р л а м и	б у р я т ш п у р ы в з а б о я х по у г л ю

различной крепости и нетвердым породам (глинистые сланцы) и т. п. Применяют ручные электросверла со скоростью в р а щ е н и я ш п и н д е л я от 370 до 920 об/мин, односкоростные и двухскоростные (с одной

неизменной скоростью			в р а щ е н и я ш п и н д е л я ил и с д в у м я ) . Масса руч
ных сверл составляет			15—22	кг, мощность, р а з в и в а е м а я		электродви
гателем на		в а л у , —1—1,4 квт.
	Ручное электросверло		приведено на рис . 29. В ребристом корпусе
из	легкого	сплава размещаются электродвигатель			с	вентилятором
и	редуктор	с двумя	п а р а м и	зубчатых колес . Д л я	пуска - останова

сверла имеется выключатель; электроэнергия подается по гибкому кабелю, который присоединяется к электросверлу через соедини тельную муфту. Подача электросверла на забой пр и бурении осу ществляется в р у ч н у ю ил и с помощью канатной тяги ( к а н а т н а я по

дача), если		бурение	ведется в сравнительно к р е п к и х			породах .
Пневматические			сверла (рис. 30) применяют в ш а х т а х				сверхка -
тегорных	по г а з у и		п ы л и . И х м о ж н о	применять	т а к ж е	на	всех тех
ш а х т а х ,	где	имеется компрессорное		хозяйство .	В н у т р и		корпуса

пневмосверла имеется ротационный пневматический двигатель, ко торый через п л а н е т а р н ы й редуктор приводит во вращение шпиндель .


Пусковое устройство		располагается		на р у к о я т и	сверла .	С ж а т ы й
воздух под давлением		5—6	атм подводится по резиновому			ш л а н г у .
Гидравлические	ручные		сверла	применяют	на г и д р о ш а х т а х .

П р и бурении колонковыми сверлами величина подачи ограничена длиной шпинделя и составляет около 700 мм. Поэтому, чтобы про бурить ш п у р длиной 1,5—2 м, необходимо иметь набор буров р а з личной длины и несколько раз производить замену буров с останов кой машины .

Имеются конструкции колонковых сверл, которыми м о ж н о бу рить ш п у р ы длиной до 2 м без замены буров . Эти сверла имеют пу стотелый шпиндель, сквозь который пропускается штанга бура . П о выдвижении ш п и н д е л я на конструктивную д л и н у подачи ослабляют з а ж и м ы штанги и шпиндель обратным ходом возвращается в исход

ное	положение .
В	последнее время		разработаны	конструкции колонковых	элек
тро -	и пневмосверл	с	гидроподачей,	обеспечивающей большее	осе
вое	усилие подачи	при бурении,		чем пр и механической подаче .

С увеличением силы п р и ж а т и я головки бура к забою ш п у р а скорость б у р е н и я возрастает.

Масса колонковых электросверл 28—110 кг, скорость в р а щ е н и я шпинделя 140—400 об/мин, мощность электродвигателя 1,4—4,2 квт .


	В качестве		бурового инструмента		при вращательном бурении
без	промывки		применяют витые буровые штанги и			резцы .	Б у р ы
д л я	сверл изготовляют обычно из витой стали прямоугольного ил и
ромбического			профиля .
	Д л я	бурения		в м я г к и х у г л я х применяют стальные резцы, по
крепким		у г л я м		и по породе — резцы,	армированные	пластинками
из	твердых сплавов (рис. 33). В угольных ш а х т а х СССР дл я						враща

тельного бурения применяют только резцы, армированные твердыми сплавами .

§ 3. В З Р Ы В Н Ы Е РАБОТЫ

Работы по отбойке и дроблению породы и полезного ископаемого,

выполняемые с помощью В В , называют взрывными		работами .
В зависимости от назначения и условий взрывные		работы выпол
няют различными	методами.
П р и проведении, например, подземных горных		выработок за
ряды взрывчатого	вещества (заряд — определенное	количество В В ,
подготовленное к	взрыву) помещают и взрывают в	предварительно

пробуренных ш п у р а х . Т а к о й метод взрывных работ называют мето дом ш п у р о в ы х зарядов . П р и помещении зарядов В В в с к в а ж и н а х метод работ называют методом с к в а ж и н н ы х зарядов, при помещении

в камерах — методом камерных и малокамерных	зарядов . Д л я дроб
л е н и я кусков породы больших размеров, так	называемых негаба

ритных к у с к о в , которые образуются пр и взрывании камерных и сква

ж и н н ы х зарядов,	В В часто	размещают и взрывают на поверхности
кусков — метод	накладных	зарядов.

Метод шпуровых зарядов . Пр и проведении подземных выработок буровзрывным способом применяют только метод ш п у р о в ы х за рядов . Кроме того, этим методом отбивают полезное ископаемое в очистных забоях у г о л ь н ы х шахт и рудников, а т а к ж е в к а р ь е р а х при


н е б о л ь ш ой	высоте уступов . Этот метод применяют и д л я							дробления
негабаритных		к у с к о в .
П о к о н с т р у к ц и и ш п у р о в ы е з а р я д ы бывают колонковые								сплошные,
колонковые рассредоточенные					и котловые (сосредоточенные).
Колонковый		сплошной		заряд	по	к о н с т р у к ц и и	я в л я е т с я		самым
простым и	представляет			собой	к о л о н к у патронов		В В в ш п у р е , при
л е г а ю щ и х	торцами один			к другому		(рис. 34, а).	К о л о н к а	патронов
н а р а щ и в а е т с я		от	забоя ш п у р а ,		в последний патрон от забоя				(первый
от устья шпура)			вставляют инициатор взрыва —				капсюль - детонатор

Р и с . 34. К о н с т р у к ц и и ш п у р о в ы х з а р я д о в :

а — к о л о н к о в ы й с п л о ш н о й ; б — к о л о н к о в ы й р а с с р е д о т о ч е н н ы й с в о з д у ш н ы м и п р о м е ж у т к а м и ; в — к о л о н к о в ы й р а с с р е д о т о ч е н н ы й ; г — к о т л о в о й ; 1 — п а т р о н ы В В ; 2 — п а т р о н - б о е в и к ; 3 — в о з д у ш н ы е п р о м е ж у т к и


и л и электродетонатор .					Т а к о й	патрон называют патроном-боевиком.
Оставшееся			свободное место в			ш п у р е	заполняют инертным			матери
алом — обычно смесью					г л и н ы	с песком,		называемой забойкой . За
бойка		необходима		д л я	повышения		эффективности использования
энергии взрыва и предотвращения взрыва								газа и п ы л и ,	н а х о д я щ и х с я
в атмосфере			выработки .
	П р и	подземных		горных работах запрещается взрывание						ш п у р о в
без	забойки . П р и			в з р ы в а н и и по у г л ю			и породе с применением шпу
ров	длиной до 1,5			м з а р я д В В		д о л ж е н занимать не более половины,
а забойка — не менее половины длины								ш п у р а .
	Колонковый		рассредоточенный			заряд,		приведенный	на	рис. 34,

б	ж в, имеет более с л о ж н у ю конструкцию, чем колонковый сплошной,
и	представляет собой несколько групп патронов В В , в к а ж д у ю из

которых включен патрон -боевик, отделенных одна от другой инерт ным материалом . Рассредоточение заряда в ш п у р е повышает эффек

тивность взрывных работ п р и			бурении ш п у р о в п а р а л л е л ь н о		или
почти п а р а л л е л ь н о плоскости			обнажения . Рассредоточение	заряда
в ш п у р е более просто достигается оставлением между патронами					В В
воздушных		п р о м е ж у т к о в . Д л я	фиксирования определенного	рассто
я н и я	м е ж д у	патронами В В между ними помещаются полые		картон
ные	цилиндры .

Котловой	(сосредоточенный)	заряд	приведен на рис. 34, г. В
конце ш п у р а взрыванием небольших			зарядов В В	(«прострелкой»)
образуется	котел, который заполняют		взрывчатым	веществом. П р и

менение котловых зарядов на открытых работах позволяет уменьшить

объем работ	по бурению		шпуров .
Величину	заряда В В , необходимую д л я отбойки заданного объема
породы, определяют		по	удельному	расходу	В В на 1 м 3	породы.
Удельный	расход	В В	зависит от	многих	факторов, и в	п е р в у ю

очередь от свойств породы (слоистость, вязкость), от наличия до полнительных обнаженных поверхностей у отбиваемого массива

породы

от

работоспособности

В В . Поэтому

величину

удельного

расхода

В В

определяют

опытным

путем. Д л я

очень

крепких

пород

(гранитов,

гнейсов,

базальтов

и других

кристаллических

пород)

Р и с . 35.

К о м п л е к т

ш н у р о в

в з а б о е

п о д г о т о в и т е л ь н о й

выработки:

1—4 — врубовые; 5—12 —

отбойные

(вспомогательные);

13—20

— оконтуривающие

(периферийные)

удельный

расход

В В составляет

1,5—2

к г / м 3 ;

дл я

трещиноватых

и р ы х л ы х

известняков,

антрацита,

крепкого

каменного

у г л я

этот показатель

снижается

до

0,15

к г / м 3 .

П р и

проведении подготовительной выработки з а р я д ы

В В

раз

мещают в комплекте

шпуров,

пробуренных в забое (рис. 35). К о м п л е к т

ш п у р о в

включает

врубовые,

отбойные

оконтуривающие

шпуры.

З а р я д ы во

врубовых

ш п у р а х

взрывают первыми

дл я

создания

дополнительной

поверхности

обнажения

(врубовой

полости).

В р у

бовые

ш п у р ы

бурят

обычно под углом

плоскости забоя,

меньшим

90°. П р и

этом

л и н и я

наименьшего

сопротивления

действию

взрыва

заряда

В В

(л. н. с.) — кратчайшее

расстояние

от

центра

заряда

в ш п у р е

до

свободной

поверхности (в

данном

случае

расстояние-

по п е р п е н д и к у л я р у

плоскости

забоя)

— проходит

через породный

массив

и пр и взрыве заряда происходит отрыв и дробление

породы.

Иногда

врубовые

ш п у р ы

бурят

п е р п е н д и к у л я р н о

поверхности

забоя

(прямые

врубы) .

П р и

этом

эффект взрыва

по образованию

врубовой полости достигается оставлением части шпуров

н е з а р я

женными,

включением в комплект

врубовых ш п у р о в

н е з а р я ж а е м ы х

с к в а ж и н большого диаметра,

очередностью

в з р ы в а н и я

зарядов и т. п .

В з р ы в

зарядов

отбойных

ш п у р а х производит

дробление

ос

новного объема породы (порода отбивается на образованную в р у б о в у ю полость). Эти ш п у р ы располагают п е р п е н д и к у л я р н о к поверхности забоя ил и с небольшим наклоном .

4 З а к а з 187

49»

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 295 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ