книги из ГПНТБ / Катанов Б.А. Станки вращательного бурения на угольных разрезах учебное пособие для учебно-курсовой сети и для подготовки квалифицированных рабочих на производстве

Рис. 3. Комбинированный станок инженера

А. И Левковского

9

Станок инж. А. И. Левковского (рис. 3) монтируется на стан­ ке ударно-канатного бурения обычной конструкции. К мачте

станка при помощи специальных хомутов прикреплены направ­

ляющие 1. В направляющих укреплен электродвигатель с ре­ дуктором для вращательного бурения, который может опус­ каться и подниматься. Редуктор состоит из двух пар цилинд­ рических колес 2—3, 4—5 и вращает шпиндель 6 со скоростью 250 об/мин. На конце шпиндельного вала закреплен фрикцион 7.

Рис. 4. Буровой станок ПБС-110

Диск фрикциона имеет удлиненную втулку 8, оканчивающуюся гнездом для закрепления хвостовика бура. Редуктор болтами соединен с электродвигателем 9. Вследствие наличия ряда кон­ структивных недостатков, малой мощности двигателя и несо­ вершенства бурового инструмента это приспособление широкого применения не получило.

В 1944—1946 гг. производилась работа по созданию станка легкого типа. В 1946 г. на разрезе № 3 треста Вахрушевуголь был изготовлен и применен станок ПБС-110, а в 1947 г. Кар­ пинским заводом угольного машиностроения было освоено про­

изводство такого станка. Станок ПБС-110 (рис. 4) был пред­ назначен для бурения по углю и мягким породам скважин диаметром ПО—125 мм и глубиной до 25 м.

Рама станка трубчатой конструкции состоит из полозьев 1

и стоек 2, скрепленных поперечиной 3 с башмаками и подко­ сами 4. По стойкам рамы перемещается вращатель 5 с элек­ тродвигателем 6 и редуктором 7. Буровой инструмент 8 полу­ чает вращение от шпинделя редуктора 9. Вращатель с инстру­ ментом поднимается ручной лебедкой 10 при помощи каната 11, закрепленного одним концом на барабане лебедки. Другой ко­ нец каната пропущен через блок 12 и закреплен на верхней

поперечине рамы.

10

Достоинства станка ПБС-110— простота устройства, проч­ ность, малый вес и невысокая стоимость. Основные его недо­

статки— немеханизированные перемещение и подъем бурового става.

На Коркинском разрезе № 2 И. И. Ильченко усовершен­ ствовал станок ПБС-110, заменив ручную лебедку механической с приводом от отдельного электродвигателя мощностью 5,5 кет. Барабан лебедки имел диаметр 100 мм и вращался со ско­

ростью 91 об)мин. Однако, несмотря на это, лебедка была кон­ структивно недоработана.

В тресте Вахрушевуголь по предложению механика участка разреза № 1 И. П. Мельникова заменили ручную лебедку для подъема редуктора механическим узлом и изготовили приспо­ собление для наклонного бурения.

Станок ПБС-110 с приспособлением для наклонного буре­ ния (рис. 5) имеет следующее устройство: на удлиненный

шпиндель вала 1 станка свободно насажен барабан 2, имею-, щий с одной стороны цилиндрический диск 3 ленточного тор­ моза 4, а с другой — конусный диск 5 фрикциона. Барабан соединяется со шпинделем при помощи фрикциона, муфта вклю­ чения 6 которого насажена на шпинделе.

Подъем подвески с редуктором и электродвигателем осу­ ществляется канатом 7, один конец которого закреплен на барабане, а другой — пропущен через направляющий блок 8

(укреплен'ный на нижней обойме 9), два Люка 10 на верхней поперечине, блок на подвеске И и присоединен к вспомогатель­

без включения механического подъемника. Включение ле­ бедки при подъеме подвески производится при помощи ры­ чага 13 фрикциона. Торможение, а также спуск бурового инструмента осуществляются ленточным тормозом, управляемым рычагом 14.

В станке ПБС-110 с приспособлением для наклонного буре­ ния стойка 15 станка перенесена на середину полозьев и со­ единяется с ними шарнирами. Угол наклона станка регули­ руется двумя тягами—верхней 16 и нижней 17, соединен­

ными между собой трубой 18 с внутренней нарезкой. Угол наклона фиксируется при помощи составных штанг из труб

19 и 20.

Штанги соединяются пальцами 21 через отверстия в трубах. На рис. 5 пунктиром показано положение рамы станка при бурении под углом 65°. Недостатком станка такой конструкции являлось неизбежное вращение бурового инструмента во время

его подъема, что влекло за собой засыпание части скважины штыбом. Эти модернизированные станки широкого распростра­

нения не получили.

11

10

Рис 5. Буровой станок ПБС-110 с приспособлением для наклонного бурения:

а— подъемная лебедка; б — общий вид станка

В 1951—'1952 тг. Карпинский завод на базе ПБС-110 спроек­ тировал и изготовил самоходный буровой станок БС-110/25 (рис. 6), имеющий механическую лебедку для подъема буро­ вого инструмента и механизм шагания, обеспечивающий пере­ мещение станка со скоростью 0,25—0,3 км/час.

Станок был предназначен для бурения вертикальных сква­ жин по углю диаметром НО—Л20 мм и глубиной 25 м. Впослед­

ствии станок модернизирован и в настоящее время выпускается

под маркой БС-110/25м.

Рис. 6. Самоходный буровой станок БС-110/25

Основные достоинства станка этого типа — высокая произ­ водительность, достигающая 150—200 и более пог. м в смену,

простота обслуживания, маневренность и сравнительно неболь­ шой вес.

Недостатки станка БС-110/25м — сравнительно малый диа­

метр скважины, плохая, проходимость по вязкому и рыхлому

грунту и малая скорость перемещения. Кроме того, станок в заводском исполнении не был приспособлен для бурения на­

клонных скважин.

13

В 1950 г. Карпинский завод приступил к изготовлению при­ способления для вращательного бурения ПВБ-150 к станку

«Уралец» (БУ-2) по проекту Гипроуглемаша.

Внедрение этих приспособлений позволило осуществить вра­ щательное бурение скважин диаметром 150 мм и глубиной 15— 20 м по мягки?л и средней крепости породам вскрыши.

Приспособление позволяет использовать станок БУ-2 для вращательного и для ударно-канатного бурения скважин. Однако эти станки в качестве комбинированных практически 'не работали.

Станок БУ-2, снабженный приспособлением ПВБ-150, пере­ оборудовался для вращательного бурения. При этом с целью облегчения станка укорачивалась мачта, снимался ударный механизм и желоночная лебедка.

В 1953 г. по проекту института Гипроуглеавтоматизация

Карпинским заводом был изготовлен опытный образец более

мощного и производительного станка вращательного бурения марки СВБ (рис. 7).

В 1955 г. по скорректированным чертежам была изготовлена,

опытная партия таких машин. В настоящее время станок изго­ товляется под маркой СВБ-2.

испытана опытная партия станков вращательного бурения «Си­

биряк» (рис. 8). Этот станок предназначен для бурения сква­ жин диаметром 200 мм. Он смонтирован на раме, установлен­ ной на автомобильном ходу (ГАЗ-51), и имеет каретку с редук­

тором подачи и вращения бурового става, механизм передви­ жения станка, приспособление для установки его на стойках,

электромагнитную станцию и механизмы управления. Прове­ денные промышленные испытания трех опытных станков вы­ явили ряд недостатков, и они в дальнейшем не изготовлялись.

В настоящее время широкое распространение на угольных разрезах получили станки. БС-110/25м, СВБ-2 и приспособление вращательного бурения ПВБ-150. В последнее время на уголь­ ных разрезах СССР испытываются и внедряются станки вра­ щательного бурения с шарошечными долотами и пневматической продувкой скважин. Эти станки в будущем, как показывает отечественный и зарубежный опыт, должны заменить станки ударно-канатного бурения на крепких породах.

Первые опытные образцы таких станков типа СВБК-150 изготовлены и испытываются на Коркинских разрезах. Станок БСШ-1 аналогичной конструкции спроектирован институтом

Гипроуглеавтоматизация и изготовляется Карпинским и Копей­ ским заводами.

Сравнительная техническая характеристика станков для

шнекового вращательного бурения приведена в табл. 1.

14

Рис. 7. Буровой станок СВБ

5

Рис. 8. Буровой станок горизонтального бурения «Сибиряк»:

/электродвигатель; 2 буровой инструмент; 3—электромагнитная

станция; 4 — стойка; 5 — система блоков

15

Таблица 1

II.УСТРОЙСТВО СТАНКОВ, НАХОДЯЩИХСЯ

ВЭКСПЛУАТАЦИИ

1.САМОХОДНЫЙ БУРОВОЙ СТАНОК БС-110/25м

Станок БС-110/25м (рис. 9) предназначен для бурения сква­ жин по углю и мягким породам и состоит из рамы 1, подвески

(вращателя) 2, привода 3 передвижения и подъема, механизма

шагания 4, системы управления 5 и электрооборудования 6.

Рабочий орган станка—буровой инструмент 7 получает вра­ щательное движение от подвески (вращателя). Подача буро­ вого инструмента на забой осуществляется под действием веса вращателя, который перемещается по направляющим мачты рамы, и самого инструмента.

Бурение скважины производится периодически последова­ тельными участками: сначала на длину одной штанги 2 м, за­ тем другой и т. д. После того как скважина пробурена на длину штанги, буровой инструмент отсоединяется от шпинделя вра­ щателя. Вращатель при помощи лебедки привода 3 и каната 8 поднимается в верхнее положение, а в промежуток между шпинделем и буровым инструментом вставляется очередная штанга, после чего бурение продолжается. После того как скважина пробурена на полную глубину, подача бурового ин­ струмента прекращается. Непродолжительным вращением става без подачи осуществляется очистка скважины от штыба, а за­ тем буровой инструмент поднимается из скважины и произво­ дится его разборка. При разборке штанг подвеска поднимается

вверх до отказа и надевается ключ-скоба на верхний виток

верхняя штанга отсоединяется от шпинделя и става, подвеска опускается и шпиндель редуктора присоединяется к очередной штанге става, удерживаемого на весу ключ-скобой. После чего

процесс повторяется до полного извлечения става из скважины.

115/J-