3. Регулирование режимов бурения и оценка производительности бурения шпуров вращательными машинами

Основными параметрами режима вращательного бурения являются частота вращения инструмента, осевая нагрузка на инструмент (удельная подача) и интенсивность очистки шпура от шлама. На основании общих закономерностей, характеризующих процесс вращательного бурения шпуров, с увеличением крепости пород удельная осевая нагрузка на инструмент должна возрастать, а частота вращения – уменьшаться. Очистка шпура от шлама должна быть эффективной, т. е. такой, при которой исключаются повышенный износ инструмента, переизмельчение породы и связанная с этим повышенная энергоемкость процесса бурения.

Таким образом, при интенсивной очистке шпура от шлама производительность бурения будет зависеть от того, насколько оптимально в каждом конкретном случае выбраны осевая нагрузка и частота вращения бурового инструмента.

При бурении ручными сверлами осевая нагрузка практически не превышает 250 Н и создается усилием бурильщика. Принудительная подача сверла ЭРП18Д-2М и возможность ее регулирования в пределах 0–3 кН позволяют бурить в оптимальном режиме. Еще большими возможностями регулирования режима бурения отличается колонковое электросверло ЭБГП-1, поскольку оно имеет двухскоростной редуктор и широкий диапазон регулирования осевой нагрузки, а также машина типа БУЭ.

В процессе бурения шпура необходимо следить и за состоянием породоразрушающего инструмента. При бурении по слабым породам рекомендуются резцы с положительными передними углами, при бурении по абразивным породам с – резцы с отрицательными передними углами, в остальных случаях используются резцы с нулевым передним углом. Скорость бурения шпура зависит не только от параметров режима бурения, но и от степени затупления режущих кромок резца. Степень затупления считают допустимой, если ширина площадки притупления на режущей кромке составляет <0,5–0,8 для ручных сверл и < 1,5–2 мм для колонковых.

Техническую производительность бурильной машины (м/ч), т. е. производительность в реальных производственных условиях, но без учета времени на подготовительно-заключительные операции и регламентированные перерывы, можно рассчитать по формуле

, (2.4)

где – суммарный норматив времени на выполнение соответственно основных и вспомогательных (разметка и забурива-ние шпуров, замена резцов, буровых штанг и др.) операций, чел.-мин/м.

Эксплуатационная производительность соответственно определяется по формуле

(2.5)

где Т – продолжительность смены, мин; – нормативы времени соответственно на подготовительно-заключительные операции и личные надобности, мин/смену; – коэффициент, учитывающий регламентированные перерывы для отдыха.

Пример. Рассчитаем техническую и эксплуатационную производительность бурения шпуров глубиной 2 м ручным электросверлом СЭР-19М в породах VII категории буримости (по классификации ЕНВ на горно-проходческие работы).

Решение. Для названных конкретных условий,=82 чел.мин/м: =0,08 чел.-мин/м;. 18,9 мин/смену; =10 мин/смену; =l,15

Техническая производительность:

.

Эксплуатационная производительность:

.