2.7. Пневматическая и водяная системы

Пневматическая система предназначена для питания сжатым воздухом ударных меха­низмов и вращателей бурильных головок, привода податчика, маслостанции, манипулято­ров и электростанции. Кроме того, пневматическая система обеспечивает очистку шпуров продувкой и питание системы управления процессом бурения.

Водяная система предназначена для очистки шпуров промывкой. При этом давление воды составляет 0,4-0,5 МПа, что, примерно, на 0,1 МПа меньше давления сжатого воздуха и предотвращает возможность попадания воды в ударный механизм бурильной головки.

2.8. Система автоматического управления бурением

Система автоматического управления (САУ), построенная на элементах промышлен­ной пневмоавтоматики (с давлением сжатого воздуха 0,14 МПа), предусматривает:

- плавное регулирование параметров привода податчика и бурильной головки (регу­лирование осевого усилия на инструмент, энергии и частоты ударов ударного механизма, частоты вращения бурового инструмента) при забуривании и бурении;

- автоматическое управление процессом забуривания с поддержанием заданного ре­жима и с автоматическим переходом на режим бурения по завершении забуривания;

- автоматический реверс на обратный ход, остановку в исходном положении буриль­ной головки с отключением ударного механизма и вращателя;

- автоматическое управление и контроль за подачей воды в шпур;

- автоматическую замену подачи воды сжатым воздухом во время обратно­го хода бурильной головки для очистки шпура от шлама.

САУ содержит три пульта управления процессом бурения, датчики давления воды, конечные выключатели механизма подачи бурильной головки.

Тумблерами "Пуск" на пультах осуществляется распор податчика в поверхность забоя, а затем запуск бурильной головки и податчика. Одновременно сигнал поступает в камеру управле­ния "Промывка" и реле давления воды. При недостаточном давлении воды в бурильной головке поступает запрещающий сигнал, включается индикатор на пульте управления, и прекращается подача сжатого воздуха к бурильной машине. При нормальном давлении воды схема срабатывает на включение бурильной машины. Количество воздуха, подаваемого в бурильную головку, зависит от настройки специального задатчика.

При включении тумблера "Забуривание" задатчики обеспечивают режим, соответст­вующий режиму забуривания бурильной головки: «пониженное осевое усилие», «уменьшенная частота вращения и частота ударов», «уменьшенная энергия удара». При включении тумблера "Бурение" задатчики обеспечивают рабочий режим бурильной головки.

После достижения заданной глубины шпура срабатывает передний пневматический конечный выключатель, который подает сигнал на отключение подачи воды в бурильную головку, сжатого воздуха для работы пневмодвигателя податчика, а также ударного механизма бурильной головки (в целях экономии сжатого воздуха). Одновременно на пульт управления по­ступает сигнал "Продувка": подается сжатый воздух в шпур для его интенсивной продувки и удаления шлама (воздух подается через центральный канал штанги). Время продувки (5-10 с) выдерживается автоматически. После продувки шпура поступает сигнал "Подача назад", бурильная головка перемещается в первоначальное положение до контакта с задним конечным выключателем. Описанный цикл бурения возобновляется при повторном включении тумблера "Забуривание".

На пульте управления установки имеются три рукоятки регулировки задатчиков опе­рации "Забуривание" и три рукоятки операции "Бурение". Эти рукоятки используются толь­ко при наладочных работах для установки рациональных режимов бурения в конкрет­ных условиях работы.

Операция "Забуривание" проводится с небольшим осевым усилием, с пони­женными (примерно наполовину) частотой вращения, частотой и энергией ударов по буро­вому инструменту. Процесс забуривания можно считать законченным, когда коронка углу­бится в забой на 60-100 мм (определяется свойствами буримых пород - трещиноватостью и прочностью). Это время заглубления коронки бурильщик замеряет один раз в начале обуривания данного забоя и заносит в задатчик операции "Забуривание". В дальнейшем по этому времени работает САУ.

Кроме основных операций цикла бурения, САУ позволяет:

• кнопкой "Стоп" остановить работу бурильной машины в любой момент;

- дублировать работу переднего конечного выключателя: при нажатии кнопки "Окон­чание бурения" операция бурения переводится на ход «возврат» (таким образом получают укоро­ченные шпуры);

- нажатием кнопки "Реверс" обеспечивать быстрый отвод бурильной головки с включенным ударным механизмом (после отпускания кнопки "Реверс" бурение продолжается в прежнем порядке; этой кнопкой пользуются также при заклинивании инструмента);

- реверсировать двигатель вращателя бурильной головки (используется при развинчивании штанги, а также при заклинивании инструмента в шпуре).