- •Методические указания
- •Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Механическое оборудование карьеров»
- •346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
- •Мирный с.Г., Асеева а.Е., 2000 введение
- •1 Содержание, объем, структура и общие требования к курсовой работе
- •1.6 Выбор бурового станка
- •2 Режимы бурения и расчет их основных
- •2.1 Расчет параметров бурения резанием (шнековое бурение)
- •2.2 Расчет параметров шарошечного бурения
- •2.3 Режимы ударно-вращательного бурения и расчет их основных параметров
- •3 Производительность буровых станков
- •4 Определение нагрузки на рабочее
- •4.1 Сопротивление резанию горных пород при их экскавации
- •4.2 Определение линейных размеров и масс основных элементов рабочего оборудования
- •5 Усилия, действующие на рабочее оборудование, и расчет мощности приводов одноковшовых экскаваторов
- •5.1 Прямая мехлопата
- •5.2 Драглайн
- •5.3 Мощность привода ходового механизма шагающего
- •5.4 Определение диаметра и длины каната исполнительного
- •5.5 Кинематические схемы приводов основных механизмов
- •Канаты исполнительных механизмов одноковшовых экскаваторов
- •5.6 Многоковшовые цепные экскаваторы
- •5.7 Роторные экскаваторы
- •Литература
1.6 Выбор бурового станка
Главными признаками, определяющими выбор типа и типоразмера бурового станка являются:
характеристика породы, включающая буримость F, абразивность а, мг, контактную прочность Рк, МПа, и коэффициент крепости f по шкале М.М. Протодьяконова (соотношения основных горнотехнологических характеристик пород представлены в табл. 1.1);
диаметр d, м, глубина Lc, м, и угол наклона пробуриваемой скважины.
Тип и типоразмер станка устанавливаются по способу бурения, который является преобладающим для данных пород.
1.6.1 Описание бурового станка
Описание должно включать следующие данные:
назначение и область применения,
устройство и принцип действия,
основные узлы и детали,
привод станка.
1.6.2 Техническая характеристика бурового станка
Буровой станок характеризуется следующими параметрами:
диаметр и глубина бурения,
направление бурения к вертикальной оси,
установленная мощность,
производительность бурения расчетная,
привод вращателя,
частота вращения бурового става,
масса, габаритные размеры в рабочем и транспортном положении.
1.6.3 Сравнительная оценка буровых станков
Параметры буровых станков для открытых работ представлены в табл. 1.5.
Станки вращательного (шнекового) бурения с коронками режущего типа применяются для бурения вертикальных и наклонных (до 60) скважин диаметром до 200 мм и глубиной до 25 м в малоабразивных породах и по углю с коэффициентом крепости f 6. При использовании станка СБР-160В массой 22 т и установленной мощностью 165 кВт возможно шнековое буре-
Таблица 1.5
Основные характеристики станков для бурения взрывных скважин
Тип бурового станка |
Типоразмер |
Основные параметры |
Ход станка |
Привод |
Осевое усилие, кН |
Область применения (коэф. крепости пород) |
||
Диаметр скважины (по долоту, коронке), мм |
Глубина бурения, м |
Масса станка, т |
||||||
Станки вращательного бурения резцовыми коронками с очисткой скважины шнеком (шнековое бурение) |
СБР-125 |
125 |
24 |
10 |
Гусенич-ный |
Электри-ческий |
10 |
25 |
СБР-160 |
160 |
24 |
25 |
Гусенич-ный |
Электри-ческий |
80 |
26 |
|
Станки вращательного бурения шарошечными долотами с очисткой скважины воздухом (шарошечное бурение) |
СБШ-160 |
160 |
12,32 |
35 |
Гусенич-ный |
Электри-ческий |
150 |
610 |
СБШ-200 |
200 |
55 |
240 |
612 |
||||
СБШ-250 |
250 |
15; 32 |
75 |
300 |
814 |
|||
СБШ-320 |
320 |
140 |
600 |
1016 |
||||
СБШ-400 |
400 |
32 |
160 |
600 |
1218 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Энергия удара, Дж |
|
Станки ударно-враща-тельного бурения погруж-ными пневмоударниками с очисткой скважин воздухом (пневмоударное бурение) |
СБУ-100 |
100 |
35 |
4 |
Колесный |
Дизельн. |
90 |
10-16 |
СБУ-125 |
125 |
24 |
10 |
Гусенич-ный |
Электри-ческий |
150 |
10-16 |
|
СБУ-160 |
160 |
18 |
30 |
280 |
12-18 |
|||
СБУ-200 |
200 |
32 |
40 |
420 |
12+18 |
ние скважин диаметром до 214 мм. Производительность станков шнекового бурения составляет 20100 м/смену.
Станки вращательного (шарошечного) бурения предназначены для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 160400 мм и глубиной до 32 м в породах с коэффициентом крепости f = 618. Ими производится около 70% объема буровых работ на карьерах. Основные их достоинства: высокая производительность (20150 м/смену); непрерывность процесса бурения; возможность полной автоматизации процесса бурения. Недостатки: большая масса станка; малая стойкость долот в труднобуримых породах. По массе т и развиваемому осевому усилию Рос станки шарошечного бурения подразделяют на:
легкие СБШ-160-48, т 40 т, Рос 200 кН, диаметр скважины d = = 150200 мм;
средние СБШ-200 (5 моделей) и СБШ-250 (6 моделей), т 60 т, Рос 350 кН, d = 200270 мм;
тяжелые СБШ-320-36 и СБШ-400 (2 модели), т 120 т, Рос 700 кН, d = 300-400 мм.
Станки ударно-вращательного бурения с погружными пневмоударниками предназначены для бурения вертикальных и наклонных (до 60) скважин диаметром до 200 мм и глубиной до 36 м в абразивных, крепких и очень крепких породах с коэффициентом крепости f = 618. Производительность таких станков составляет 1035 м/смену. Затраты на обуривание 1 м3 породы с f 12 в 1.52.5 раза выше, чем при шарошечном бурении. Поэтому экономически целесообразно их применение на очень крепких породах. В настоящее время на карьерах для бурения скважин диаметром 100200 мм применяются станки СБУ-100 (5 моделей), СБУ-125 (5 моделей), СБУ-160-18 и СБУ-200-36. Около 6% всего объема буровых работ на карьерах выполняются станками ударно-вращательного бурения. Достоинства таких станков – простота конструкции и небольшая масса. Недостаток – низкая производительность.
Станки огневого (термического) бурения применяются при бурении скважин диаметром 250360 и глубиной 1722 м в труднобуримых кварцесодержащих очень крепких и крепчайших породах с f = 1820. В настоящее время чисто огневые станки типа СБО-1Б и СБО-160/20 для бурения скважин не применяются из-за низких скоростей и высокой стоимости бурения. В комбинированных технологиях их применяют для расширения заряжаемой части скважины до 600400 мм. В общем объеме буровых работ на карьерах огневое бурение не превышает 1 %.
1.7 Выбор бурового инструмента и расчет режимов бурения
Инструмент для бурения скважин выбирается в зависимости от физико-
механических и горнотехнологических свойств пород и типоразмера бурового станка.
Инструмент подразделяют на:
долота для бурения мягких пород,
долота для бурения пород повышенной крепости,
долота для бурения со шнековой очисткой скважин,
долота для бурения скважин с продувкой,
долота для ударно-вращательного бурения,
шарошечные долота,
комбинированный шарошечный инструмент (режуще-шарошечный, ударно-шарошечный, термо-шарошечный).
Для выбора долота необходимо использовать справочник [I, с. 520-558].
Объем работы: 30-35 листов пояснительной записки (формат А4).