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

книги из ГПНТБ / Ударно-канатное бурение И. П. Зорин, А. М. Стороженко. 1960- 12 Мб

.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
12.33 Mб
Скачать

прочно укреплены на своих валах, последние не имели переко­ сов, а собачка была уравновешена противовесом с таким рас­ четом, чтобы зацепление ее с зубьями большой шестерни оказалось плотным и надежным;

ходовое оборудование обеспечивало плавное зацепление ве­ дущих звездочек с гусеничными лентами, без рывков и наска­ кивания зубьев траков на зубья звездочек; гусеничные ленты не имели сильного натяжения, но в то же время не касались балок гусеничных тележек; опорные и поддерживающие ролики и натяжные «ленивцы» свободно, без заедания и заметного ша­ тания, поворачивались на своих осях (перемещение «ленивцев»

вдоль оси допускается до 2 мм, опорных

и поддерживающих

роликов — до 1 мм)\ отклонение обода

опорных

роликов от

струны, натянутой между крайними роликами, не

превышало

2 мм\ ведущая звездочка гусеничной ленты туго сидела на валу и не имела бокового биения на ободе при ее поворачивании; каждая пара траков свободно, без заеданий, вращалась на сое­ динительном валике (при осевом смещении не более 3 мм)\ передаточные цепи имели хорошее зацепление с зубьями звез­ дочек и не набегали на них во время работы, а балансирная ось легко поворачивалась на своей оси и шарнирах;

во всех вращающихся частях станка (валах, шестернях, шкивах, роликах и т. п.) не было биения (это проверяют индук­ тором или рейсмусом); все зубчатые передачи имели в зацеп­ лении не менее 80% ширины зуба (проверяют по отпечатку краски).

Акт о приемке станка из среднего и капитального ремонта составляют после суточного испытания станка в карьере.

§ 3. ДОСТАВКА К СТАНКАМ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА И ВОДЫ

Успешное выполнение плана и снижение себестоимости бу­ рения в значительной мере зависит от бесперебойного снабже­ ния буровых станков буровым инструментом, водой и другими материалами. Это видно из следующего примера. Если на Маг­ нитогорском железном руднике сумму всех устранимых про­ стоев принять за 100%, то простои из-за отсутствия воды со­ ставляют 32%, а электроэнергии — 28%, из-за аварий — 8%, неблагоприятной погоды — 3%, ожидания взрывов — 3%, отсут­ ствия долот — 6% и разных причин —20%. Как видно, наиболь­ шие простои происходят из-за отсутствия воды.

Расход воды за смену одним станком ударно-канатного бу­ рения можно определить по формуле

Qcm = Qb^cm = ~~ qk'* 10Рс“ = 7«85£>^^УРсм. Л, (111)

где QB — расход воды на 1 пог. м скважины [из формулы (81)]; Р<м — производительность станка в смену, пог. м;

230

qдиаметр скважины, дм;

q — удельный расход воды (определяется в зависимости

от крепости

пород

по

номограмме,

см. рис. 61),

дм2/дм3;

утечек

при

порционной

подаче воды

1гу — коэффициент

в скважину (колеблется от 2 до 2,5 — в зависимости

от трещиноватости

пород; при непрерывной подаче

равен 1,4—1,9).

 

 

 

Общий сменный расход воды всеми станками

 

Qofhu = Qc»™' = 1&bm.'D2qkyP, см,

(112)

где т! — количество работающих станков в смене.

Для доставки к станкам бурового инструмента и воды (при наличии железнодорожного транспорта) в карьере применяют хозяйственные поезда, состоящие из паровоза или электровоза

Рис. 111. Автоцистерна для подвозки воды с

консольной

балкой

 

для

погрузки долот (Первоуральский

карьер):

 

1 — цистерна для

воды; 2 — консольная балка; 3 — спорная ось; 4 — электро­

мотор;

5 — червячная передача;

6 — барабан

для каната; 7 — канат;

8 — отво­

дящий

ролик;

9 — направляющий ролик;

10 — крюк

для

подъема

долот;

 

// — отверстие для воды;

/2 — водоспускной шланг;

13 — кабель

и 50-тонной

платформы,

оборудованной

краном-укосиной и

3-тонной лебедкой с канатом и крючком или клещами для за­ хвата бурового инструмента. На этой же (или на второй) плат­ форме устанавливают утепленный бак или цистерну для воды емкостью 12—20 м3 и будку для рабочего. Недостатком хозяй­ ственных поездов является их высокая стоимость.

На карьерах, где можно использовать автотранспорт, буро­

вой инструмент и воду доставляют

к станкам автомашинами

(рис.

111). На них устанавливают цистерну для воды емкостью

1,8 /и3

и консольную балку для погрузки долот (последние укла­

дывают на машину вдоль цистерны) ь

 

На*некоторых

карьерах транспортирование бурового инстру­

мента

осуществляется автокранами

с прицепной платформой

.1* С

201

(рис. 112). Примером здесь может служить Куракубское рудо­ управление, где для удобства передвижения автокрана с при­ цепом при помощи бульдозеров сделаны упрощенные дороги. Прицеп, изготовленный в мастерских рудоуправления, пред­ ставляет собой четырехколесную тележку на резиновом ходу грузоподъемностью 2000 кг. Положение бурового инструмента на прицепе при перевозке фиксируется при помощи трех дере­ вянных брусьев сечением 120X150 мм, уложенных поперек и

Рис. 112. Автокран с прицепом для доставки буро­ вого инструмента на Каракубском руднике

прикрепленных к днищу тележки. Брусья имеют соответствую­ щие вырезы для перевозки штанг, На обслуживании крана, кро­ ме шофера, занят только один рабочий. Возле долотозаправоч­ ной мастерской устроена специальная площадка для подъезда автокрана с прицепом.

Применение автокрана с прицепом увеличило скорость и безопасность погрузочно-разгрузочных работ, сократило простои станков из-за несвоевременной доставки бурового инструмента.

В зимнее время буровой инструмент и воду к каждому буро­ вому станку необходимо подвозить не реже одного раза в сутки, так как вода в баках у скважин быстро замерзает.

Число долот, приходящихся на каждый работающий станок, должно составлять: не менее трех — на небольших карьерах и не менее десяти-двенадцати — на крупных, где на сбор, за­ правку и развозку долот затрачиваются целые смены.

На некоторых карьерах, например на главном карьере Вы­ сокогорского рудника, при наличии водопроводной магистрали вблизи борта карьера станки и в зимний период снабжаются водой по стальным трубам разводящей магистрали, присоеди­ ненной непосредственно к трубам шахтного водоотлива. Во

232

избежание

замерзания

неутепленных

труб, питающих станки,

краны на концах труб оставляют

открытыми,

чтобы

вода

не­

большой струйкой все время вытекала из них.

 

 

станкам

При отсутствии подъездных путей воду к буровым

можно подавать снизу

вверх

на уступы при

помощи

насоса,

как это делают на Высокогорском

руднике.

Водопроводную

магистраль

там утепляют деревянной

обшивкой,

которая

за­

полняется

сухими опилками

и

шлаковатой.

Во избежание

Рис. 113. Подъем воды буровым станком на верхний уступ

намокания изоляции и замерзания воды в трубах должно быть обеспечено очень плотное соединение труб в стыках.

Иногда в зимний период воду получают из снега или льда на месте, возле станков. Для этого используют комбинирован­ ные чугунные печи или электрокипятильники. В последнем случае имеются два бачка: в одном растапливают снег, а дру­ гой стоит с водой.

При

использовании электрокипятильников

удорожание

1 пог. м

скважины составляет до 2 руб. 90 коп.

(для бакаль-

ских кварцитов), однако, если учесть повышение производитель­ ности станков на 10% в связи с устранением простоев станков из-за отсутствия воды, себестоимость бурения 1 пог. м в общем снижается на 11%. При нагреве воды твердым топливом удо­ рожание 1 пог. м скважины составляет 2 руб. 45 коп.

Воду можно поднимать с нижней площадки уступа на верх­ нюю в десятиведерных бадьях. Для этого используют сам бу­ ровой станок. К подъездным железнодорожным путям, проло­ женным на нижней площадке уступа, привязывают трос. Другой его конец укрепляют к мачте бурового станка, выше направ­ ляющего раструба (рис. 113). На трос надевается обойма 1 с роликом, к обойме подвешивается бадья 2. Желоночным кана­ том бадью поднимают к станку и опускают к подъездным

233

путям. Таким же способом к станку доставляют и буровой инструмент. Чтобы бадья не опрокидывалась, она имеет У-об- разную защелку, зацепляемую за дужку 3: Если же, наоборот, требуется, чтобы она опрокидывалась, ее крепят к дужке (на шарнире) чуть ниже центра тяжести.

На некоторых карьерах, где грунтовые воды залегают не­ глубоко, а буровые станки расположены концентрированно, бурят специальные скважины. В зависимости от глубины, сква­ жины оборудуют либо аэролифтами, либо треногами с желон­ кой, либо штанговыми насосами. Одна водяная скважина мо­ жет обеспечить подачу воды к 60 буримым скважинам.

Получение воды из скважины при помощи аэролифта. На к. п. д. аэролифта оказывает большое влия­

ние глубина погружения трубы в

воду. Отношение длины

по­

груженной в воду части трубы к

непогруженной

 

 

 

 

Х = —— 100%,

 

 

(ИЗ)

 

 

!>

Р

 

 

 

 

 

 

где р—величина погружения трубы ниже уровня

воды,

м\

Р—глубина уровня воды в скважине, м.

 

 

 

 

Наивыгоднейший процент погружения колеблется от 70 до

35% (в зависимости от высоты подъема воды),

причем большие

значения X соответствуют

меньшим

значениям

Р.

 

 

на

' Расход воздуха,

приведенный <к атмосферному давлению,

1 м3 воды определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

В = Р(р + 10)

, м\

 

 

(114)

Действительный

 

 

10/?

 

 

 

так

 

 

расход

воздуха

будет больше,

как в

формуле не учтены

потери

на

пути

от компрессора

до

смеси­

теля.

Площадь поперечного сечения нагнетательного трубопро­ вода

Ф = 100Рн СЛ£2,

(И5)

хсд

 

где Da производительность насоса, м3/сек;

смеси по на­

Сд —скорость движения воздушно водяной

гнетательному трубопроводу (обычно 3 — 5 м/сек)-, она больше скорости воды, но меньше скорости воздуха.

Давление воздуха у смесителя

(И6)

*10 10

где у — вес 1 ма воды, кг; Рп — гидравлическое сопротивление в аэролифте, м. вод. ст.

234

С увеличением глубины погружения трубы возрастает об­ щая глубина скважины и необходимое давление воздуха, а расход воздуха на 1 м3 воды уменьшается.

Рис. 114. Схема самотечной подачи воды:

1, 2,

3,

21, 22 — номера скважин: 1, II, III, /V — ряды сква

жин;

а — шланг длиной 30 м;

б — вентиль запорный;

в — раз­

водящая водопроводная труба;

г — основной водопровод;

д — бак

с водой

Получение воды из скважин-ы желонкой. При расстоянии от устья скважины до уровня воды, превышающем 40 м, применение аэролифта становится невозможным. В этом

Рис. 115. Передвижная установка для выдачи воды из скважины желонкой:

/ — лебедка; 2 — рама; 3 — мачта; 4 — бак; 5 —желонка, 6 — лоток; 7 — лыжа

случае над скважиной устанавливают треногу из металлических труб с блоком и лебедкой. Воду из скважины поднимают же­ лонкой диаметром 200—220 мм, длиной 2,5 м и емкостью 50 л.

235

Для освобождения помощников машинистов станков от тру­ доемких работ по подноске воды от скважины к станку на карь­ ере Каракубского рудоуправления была организована самотеч­ ная подача воды: из скважины ее подавали в бак, установлен­ ный тут же на высоте 1 м от земли, после чего она по трубам (с вентилями), уложенным по расчетным уклонам, самотеком поступала к станкам (рис. 114). Усовершенствуя этот способ.

Рис. 116. Стоимость 1 м3 воды при различных

способах

подачи ее к

буровым

станкам:

 

/ — автомашинами с

цистернами; 2 — паровозом с

ци­

стернами; 3,

4—из

водяных

скважин,

удаленных

от

буровых станков соответственно на 5Э и 100 м, при по­ мощи желочного подъемника; 5, 6 — из скважин, уда­ ленных от буровых станков соответственно на 50 и 100 м, при помощи аэролифтов; 7 — из шахтного водоотлива

в мастерской рудника изготовили передвижную установку высотой 7 м для самотечной подачи воды из скважины. Мачта установки опирается на две лыжи из двутавровых балок № 27; от станка БУ-2 идет желоночная лебедка, имеется бак' для воды емкостью 4 м3 (рис. 115). Вес всей установки — 2,5 т.

Сравнительные данные о стойкости доставки воды к стан­ кам ударно-канатного действия на рудниках Каракубского, Вы­ сокогорского, Гороблагодатского и других рудоуправлений приведены на графике (рис. 116).

Наиболее совершенным и экономичным способом водоснаб­ жения буровых станков считается самотечный — из действую­ щего нагнетательного трубопровода шахтного водоотлива. Наи­ более дорогой является доставка воды к буровым скважинам хозяйственными поездами с паровозом и автомашинами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Преимущественное распространение станков ударно-канат­ ного бурения на рудных карьерах нашей страны обусловливает необходимость дальнейшего усовершенствования этого способа бурения.

Ближайшими задачами в этом направлении являются: зна­ чительное улучшение конструкции ударно-канатных станков: исследование -и разработка основных вопросов рационального режима их работы; механизация и автоматизация управления станками; коренная реконструкция долотозаправочного хозяй­

ства; улучшение эксплуатации парка

буровых станков.

В настоящее время отечественная

промышленность выпус­

кает ударно-канатные станки моделей: «Уралец» БУ-2; БУ-2А; БУ-20-2; БУ-2О-2М. Всем этим станкам, за исключением БУ-20-2М, который вообще конструктивно выполнен неудачно, присущи определенные недостатки. Главные из них: отсутствие на станках мотор-генераторной группы, позволяющей изменять число ударов бурового снаряда в пределах от 44 до 58 в мину­

ту; отсутствие быстродействующих и

удобных установочных

устройств — гидравлических домкратов;

неудовлетворительная

конструкция ходового устройства; недолговечность рамы стан­ ка (особенно в месте установки вала долбежной шестерни); наличие трансмиссионного способа распределения усилий и дви­ жения от двигателя к исполнительным механизмам.

Устранение этих основных и ряда других конструктивных недостатков сделает ударно-канатные станки удобными и на­ дежными в эксплуатации и приведет к повышению их произво­ дительности.

Для внедрения рационального режима работы станков не­ обходимо установить оптимальные значения основных пара­ метров на большинстве карьеров страны и внедрить их в прак­ тику. Это означает: переход на бурение крепких и очень крепких пород с увеличенной высотой падения бурового снаряда при некотором уменьшении числа ударов; ведение процесса буре­ ния при оптимальных значениях высоты навески долота; буре­

237

ние скважин с рациональным расходом воды за операцию дол­ бления, обеспечивающее оптимальные высоту и плотность шламового столба; затрата оптимального времени на операции долбления и желонирования с целью получения наибольшей скорости бурения; работа бурового снаряда с постоянным и рациональным углом поворота с целью обеспечения наиболее эффективного разрушения породы (при правильно выбранном угле приострения лезвия).

Внедрение рационального режима работы станков требует применения беспрерывного подлива воды и автоматического удаления шлама из скважины. Последнее позволит вести бу­ рение без разделения на операции, значительно повысить про­ изводительность труда.

В настоящее время на ударно-канатных станках нет прибо­ ров, контролирующих процесс бурения и позволяющих изме­ нять значение параметров в зависимости от крепости буримых пород. Снабжение станков устройствами, обеспечивающими необходимуюподачу каната с рабочего барабана и возмож­ ность бурения при рациональной высоте навески долота, позво­ лит не только механизировать, но и автоматизировать процесс управления. Желательно установить на станках глубиномеры, благодаря которым можно контролировать глубину скважины и высоту навески долота.

Надо отказаться от заправки долот на долотозаправочных станках и заменить последние мощными гидравлическими прес­ сами, позволяющими внедрить в производство поточный метод.

Исследования показали, что при ударно-канатном бурении следует более широко пользоваться способом наплавки долот твердым сплавом, так как это обеспечивает большую их стой­ кость и уменьшает число повторных заправок.

Наконец, улучшение организации труда (ликвидация непро­ изводительных простоев, переход на работу в одну смену и за­ крепление станков за определенными лицами) и должный уход за механизмами также значительно повысят эффективность буровых работ на карьерах Советского Союза.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеев О. И., Березнян М. М., Кульджанов Б. Ж, Псарев М. К- Исследования основных производственных процессов па Коунрадском руднике. Изд. АН Каз. ССР, 1955.

2.Богданов В. Н. Применение сквозного индукционного нагрева в промышленности. Машгиз, 1957.

3.Большедворский Г. М. «Глубокое бурение при разработке ка­ меноломен. «Взрывное дело», 1932, № 1.

4.

Булычев

В.

В., Голован

Г. М., Зурков П. Э.,

Кар­

пов

А. Ф. и др. Разработка железных

руд открытым способом,

Метал-

лургиздат, 1953.

 

 

 

 

5.

Б у р д о в А.

И.

Организация планово-предупредительного

ремонта

буровых станков «Уралец» БУ-2. «Горный журнал», 1951, № 12.

6.Бучнев В. К. Буровзрывные работы. Углетехиздат, 1955

7.Бучнев В. К. Долотья ударно-канатного бурения и их заправка Металлургиздат, 1943.

8.Власов Ф. И. Желонки для чистки густых шламов. «Горный жур­ нал», 1952, № 8.

9.В о з д в и ж е н с к и й Б. И., Васильев М. Г. Буровая механика Изд. 3-е, Углетехиздат, 1954.

10.Вор ош илин И. Р. Механизация горных работ. Металлургиздат,

1952.

11.Глазунов В. Н. Заправка долот для ударно-канатных станков.

Сборник «Совершенствование открытой разработки месторождений

полез­

ных ископаемых». Под редакцией Н. В. Мельникова. Углетехиздат,

1955.

12.Глускин А. Г. Рационализация водоснабжения станков ударно­ канатного бурения. Днепропетровское областное издательство, 1958.

13.Егоров В. И. Влияние поглощаемой массивом энергии на про­

изводительность ударно-канатных станков. «Горный журнал»,

1955, № 4.

14. Зайдман Я. Д-, Назаров П. П. Классификация

пород

для

нормирования ударно-канатного бурения. «Горный журнал», 1948, № 7.

 

15. 3 о р и н И. П. Беззамковый ударный инструмент на бурение сква­

жин ударно-канатным станком. Журнал «Колыма», 1955, № 2.

 

16. Соляные электродные печи трехфазные серии С, № 6136 и 6137.

Ми­

нистерство электропромышленности СССР, ЦБТИ, В. О. Международная книга.

17. Электропечи нагревательные камерные серии Н, № 6132, Министер­

ство электропромышленности СССР, ЦБТИ, В. О. Международная

книга.

18. Кириенко В. Ф. Производительность ударно-канатного

бурения

на разных

режимах работы станка. «Горный журнал», 1954, № 10.

 

19.

Куличи хин Н. И. Ударное бурение на канате. ОНТИ,

1935.

20. Липов П. П. Новые стандарты на буровой инструмент. «Горный

журнал»,

1956, № 12.

 

239

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ