3. Расчет параметров вращательно – ударных машин
Шахтные бурильные установки требует оптимальных параметрам относятся число ударов на один оборот бура, а также чистота вращения бура, осевое усилие, энергия удара, интенсивность очистки шпура.
Угол поворота между ударами по О.Д. Алимову и Л.Т. Дворникову рассчитывают по формуле
W = 5( (Ау/10) + 1) – 0,7 * f
где Ау– энергия удара поршня ударника, Дж , f – коэффициент крепости горных пород.
Число ударов за один оборот бура
m = 360 / w
Рациональная частота ударов бурильной машины, Гц
nу= 33,3 + 5000 * f /Ау2
Частота вращения бура (с-1)
n= 60ny/m
Крутящий момент на буре, Н.м
М=500 – 25 * f
Осевое усилие выбирают по зависимости на рис 2.
Рис. 2. Зависимость скорости бурения от усилия подачи
Расход промывочной жидкости при диаметре коронки40 – 42 мм равен 13 – 15 л/мин.
4. Расчет производительности буровых кареток
Начальная механическая скорость бурения ( мм/с) – скорость бурения первого метра шпура или скважины ударно-вращательными установками:
Vн = 50*A*n / d2* f
где А - энергия удара перфоратора,, Дж; п - частота ударов, Гц ; d- диаметр шпура, мм;f- коэффициент крепости пород.
Эксплуатационная производительность (м/смену) подсчитывается исходя из длительности смены, затрат времени на подготовительно-заключительные операции и простои по организационным причинам:
где гр(,А/- длительность смены, мин; у1'т - время на подготовительно-заключительные операции, мин;гроп - время организационных простоев, мин;Тп - время перегона установки, мин;"рз - время замены резца (коронки), мигТн - время наведения бурильной машины, с одного шпура (скважины) на другой, мин; 7^.- время забуривания шпура (скважины), мин; т- число шпуров в забое; Ь- - глубина шпура, м; В - стойкость резца (коронки) на одну заточку, М;т/гу- скорость обратного хода бурильной головки, м/мин; Кг - коэффициент готовности; К - число бурильных машин на установке; Ко - коэффициент одновременности;а - декремент затухания энергии силового импульса.
Затраты времени на отдельные операции приведены в таблице 2.
Таблица2
Затраты времени на отдельные операции
|
Операции |
Обозначение
|
Затраты времени, мин
|
|
Подготовительно-заключительные |
Тпз |
40 |
|
Время организации простоев |
Т оп |
30 |
|
Время замены резца (коронки) |
Т3 |
2 |
|
Время перегона установки |
Тп |
30 |
|
Время наведения бурильной машины с одного шпура (скважины) на другой |
Тн |
2 |
|
Время забуривания шпура (скважины) |
Т зб |
1 |
Расход коронок для пород различной крепости на 1000 м шпуров приведен ниже.
|
Коэффициент крепости пород |
6-8 |
8-10 |
10-12
|
12-14
|
14-16
|
16-18
|
18-20
|
|
Число коронок при диаметре шпура: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
40мм |
17 |
21 |
26 |
33 |
45 |
66 |
111 |
|
43мм |
19 |
24 |
30 |
38 |
52 |
76 |
130 |
|
46мм |
22 |
27 |
34 |
43 |
59 |
86 |
144 |
Коэффициент одновременности Ко=1; 0,8; 0,7. при числе бурильных машин соответственно 1; 2; 3, Коэффициент готовности Кг =0,9. Скорость обратного хода бурильной головки Уох - 16 м/мин. Декремент затухания а =0,05; 0,04 д] перфораторов ПК-60; ПК-75 соответственно.
При известном сменном задании объема буровых работ необходимое количество буровых установок определяется по формуле:
Ny = K зап * Lсм / Qэ , м/см