Основы Горного Производства. Калиниченко О. И., Зыбинский П. В., Хохуля А. В. Основы горного производства
 Скачать 18.24 Mb.
|
|
. Использование элек- трических, пневматических или гидравличе- ских бурильных машин возможно при нали- чии энергетических источников достаточной мощности, между тем в ряде случаев горно- разведочные работы в поисковых и разведоч- ных партиях проводятся при отсутствии энер- гоисточников. При этом ручное бурение шпу- ров для взрывной отбойки может быть заме- нено бурением машинами, имеющими не- большие бензиновые двигатели. Для вращательного бурения небольших скважин шнеками при инженерно- геологических исследованиях, применяются Рис. 2.28. Принципиальная схема бурения шпура колонковым сверлом ЭБГП1 Рис. 2.29. Мотобур 63 мотобуры М-1, МП-1 и ДС-1 (рис. 2.29), представляют собой сверла с бен- зиновым двигателем, и могут с успехом использоваться для бурения шпуров в породах до V категории по буримости. Инструмент для бурения шпуров вращательным способом. Буро- вым инструментом для вращательного бурения шпуров являются буры, со- стоящие их штанги и резца. Штанга имеет хвостовик, которым ее вставляют в патрон (шпиндель) РС. Штанги для вращательного бурения шпуров предназначены для передачи закрепленному на них буровому резцу осевого усилия и крутяще- го момента от шпинделя РС (рис. 2.30): 1 - шестигранные для бурения с продувкой, промывкой шпуров; 2 - витые цельнотянутые; 3 - круглые; 4 - витые полые для бурения шпуров, как с продувкой (промывкой), так и без, а также для удаления штыба из шпура в процессе бурения. Резцы для вращательного бурения шпуров имеют различную конст- рукцию, которая зависит от условий бурения. Их изготавливают из быстро- режущей стали или обычной углеродистой стали и армируют пластинками твердого сплава ВК-6, ВК-8 и др., а также пластинами алмазного компози- ционного термостойкого материала (АКТМ). Резец состоит из корпуса 1 (рис. 2.31), перьев 2 и хвостовика 3. Перья имеют переднюю 4 и заднюю 5 грани лезвия 6. Рис. 2.30. Штанги для враща- тельного бурения шпуров Рис. 2.31. Перья резца с положительным (а) и отрицательным (б) углами заточки 64 Резцы бывают угольные и породные. Отличаются они длиной и тол- щиной перьев, углами заострения ( , ) (рис. 2.31, а ,б) и величиной рас- сечки между перьями. Резцы, применяемые для бурения по углю и мягким породам, имеют большую рассечку и длину перьев и меньший угол заост- рения . Породные резцы имеют короткие перья, меньшую рассечку и большой угол , что повышает его прочность. При увеличении крепости породы увеличивается угол заострения , уменьшается задний и передний углы и . Угол в крепких породах получает отрицательное значение, т.е. расположен левее осевой линии (рис. 2.31, б). Некоторые типы и внешний вид резцов показаны на рис. 2.32. Резцы угольные типа РУ15 предназначены для вращательного бу- рения шпуров ручными пневмо, гидро и электросверлами по мягким и средней крепости углям и мягким (слабым) породам не имеющих твердых включений ( f =4-6). Резцы имеют клиновидный хвостовик с отверстием для шплинтования. Для резцов характерно наличие большого диаметра рас- твора (разрыва между перьями) и удлиненных перьев, что способствует снижению усилия подачи. Благодаря V-образному раствору режущего типа резцы хорошо работают по вязким малоабразивным породам. Резцы породные РП-42 предназначены для вращательного бурения шпуров в крепких породах при f до 8. Конструкция резцов позволяет рабо- тать с повышенными скоростями бурения. Соединение резца со штангой – конусное. Резцы РШ181 предназначены для вращательного бурения шпуров для различного технологического назначения в породах с коэффициентом крепости f до 8 с помощью буровых установок и ручных сверл. Резцы имеют хвостовик с наружной метрической резьбой для соединения со штан- гой. Резцы алмазные PSH140 (РШ140) предназначены для вращательно- го бурения с промывкой шпуров в твердых, монолитных породах с коэффи- циентом крепости f до 16. Конструктивными особенностями резцов явля- ются: четырехперая форма с алмазными пластинами; округлая форма ре- жущих кромок для повышенной прочности резца; твердосплавные вставки на юбке резца для повышения сопротивления истиранию. Соединение рез- цов со штангой – конусное; в корпусе имеется отверстие для промывки. Алмазные резцы РШ183 предназначены для вращательного бурения шпуров под анкерное крепление в породах с коэффициентом крепости f до 12 с помощью буровых установок и ручных сверл. Имеют хвостовик с на- ружной метрической резьбой для соединения с буровой штангой. 65 Резец пород- ный РП-42 Резец уголь- ный РУ15 Резец РШ181 Резец алмазный PSH140 (РШ140) Алмазный резец РШ183 Рис. 2.32. Внешний вид резцов для бурения шпуров Механизм разрушения пород при вращательном бурении шпуров заключается в следующем (рис. 2.33). Под непрерывным действием силы Р (осевое усилие), создающей поступательное движение, резец углубляет- ся в породу, раздавливая ее под лезвием, а под действием силы Q , создаю- щей вращательное движение, резец срезает стружку породы. Разрушенная порода выдается из шпура, например, витковыми спиральными буровыми штангами. При вращательном способе бурения порода разрушается главным об- разом скалыванием и, в незначительной мере – смятием. Элементарный цикл разрушения характеризуется двумя периодами: I – формирование перед ре- жущей гранью главной величины давления без существенного про- движения резца. В этот период уси- лие на лезвии и потребляемая мощ- ность станка увеличиваются до max II – период скола главного объема элемента разрушаемой поро- ды. При этом, сопротивление поро- ды и потребляемая мощность резко снижаются до min Резец проходит не- который участок до встречи с ненарушенной породой, нанося при этом удар по породе. Сопротивление движению резца снова быстро увеличива- ется до max и цикл разрушения повторяется. Для вертикального перемещения резца необходимо приложить силу, которая определяется по формуле tg d D P ) ( , Рис. 2.33. Схема разрушения породы при вращательном бурении 66 где 6 10 14 13 f , Па – критическое сопротивление породы внедре- нию; - глубина внедрения резца; D - диаметр резца; d - диаметр раствора перьев резца; - угол заострения лезвия; - передний угол заточки резца; - угол, заключенный между задней гранью лезвия и основной плоско- стью (задний угол заострения резца); tg a - ширина полосы раз- давленной породы. При заданных величинах Р и глубина внедрения резца рав- на tg d D P Механическая скорость бурения V находится по формуле mn V , где n – частота вращения снаряда; m - число лезвий резца. Ударно-поворотное буре- ние шпуров осуществляется пневма- тическими перфораторами или бу- рильными молотками, которые имеют меньшую массу на единицу развиваемой мощности, невелики по габаритности и просты в обслужи- вании. Ими можно бурить шпуры в породах любой крепости как при проведении горных выработок и подземной разработке месторожде- ний, так и при отбойке пород на карьерах небольшой производи- тельности и вторичном дроблении негабарита. Перфоратор (рис. 2.34) включает корпус 1, механизм управления 2, рукоятку 3, виброга- сящее устройство, глушитель шума 4, буродержатель 5. В корпусе 1 смонтированы ударно-поворотный механизм и воздухораспредели- Рис. 2.34. Внешний вид пневматиче- ского перфоратора YT28T, для бурения с пневмоподдержек 67 тельное устройство. Ударно-поворотный механизм предназначен для нанесения порш- нем-ударником ударов по хвостовику бура и его поворота при обратном движении поршня-ударника. Воздухораспределительное устройство предназначено для попере- менной подачи сжатого воздуха в поршневую и штоковую полости цилинд- ра перфоратора. Механизм управления предназначен для подвода сжатого воздуха к воздухораспределительному устройству. Включает кран, который имеет че- тыре положения – «Стоп», «Забуривание», «Работа», «Продувка». Виброгасящее устройство предназначено для защиты бурильщика от вибрации. Состоит из рукоятки 3, соединенной с легкой сварной рамой, имеющей направляющие кронштейны. В трубах сварной рамы, как правило, расположены пружины с ползунами, ось которых проходит через отверстие в приливе цилиндра перфоратора. В ряде перфораторов между направляю- щим кронштейном и упорными кольцами на трубах установлены две вспо- могательные пружины. Глушитель шума 4 представляет собой резиновую камеру, надетую на выхлопную горловину. Буродержатель 5 предназначен для закрепления буровой штанги и соединен стяжными болтами со стволом. Принцип работы пневматического перфоратора заключается в том, что поршень-ударник под действием сжатого воздуха, поступающего от воздухораспределительного устройства, совершает возвратно - поступа- тельные движения. При движении вперед он наносит удар по хвостовику штанги, при движении назад – проворачивает инструмент посредством хра- пового механизма и геликоидального винта. При впуске сжатого воздуха в верхнюю часть цилиндра 4 (рис. 2.35), поршень-ударник 6, двигаясь в цилиндре вниз (рабочий ход), выталкивает воздух из нижней части цилиндра через выхлопное отверстие 5. Когда пор- шень перекроет выхлопное отверстие, воздух, оставшийся в нижней части цилиндра, сжимается и по каналу 9 в корпусе цилиндра, поступает в коль- цевой канал 18, оказывая давление на клапан 11. Как только поршень при дальнейшем движении вперед откроет выхлопное отверстие 5, давление в цилиндре над поршнем 6 снизится и клапан 11 переместится вниз, пере- крыв кольцевое отверстие 8. Сжатый воздух начнет поступать в нижнюю часть цилиндра 3 по ка- налу 9. Поршень начнет движение вверх. После перекрытия поршнем вы- хлопного отверстия 5 воздух в верхней части цилиндра сжимается и давит на нижнюю поверхность клапана 11. Как только вновь откроется выхлопное отверстие 5, давление воздуха в нижней части цилиндра и, следовательно, над клапаном снизится. Клапан под воздействием избыточного давления в 68 камере над поршнем переместит- ся в крайнее верхнее положение. Воздух снова начнет поступать в верхнюю часть цилиндра, и про- цесс повторится. При впуске сжатого возду- ха в нижнюю часть цилиндра поршень-ударник движется вверх (холостой ход). При этом он, дви- гаясь по канавкам стержня 7 по- воротного устройства, поворачи- вается на некоторый угол. Одно- временно поворачивается бур 2. При рабочем ходе система «пор- шень-бур» не поворачивается, а поворачивается геликоидальный стержень 7. В крайнем нижнем положении боек наносит удар по хвостовику бура. Под действием удара коронка бура внедряется в породу. По принципу действия все перфораторы одинаковы и отли- чаются друг от друга конструк- циями отдельных узлов и дета- лей. Перфораторы делятся на переносные, телескопные и ко- лонковые. Переносные перфорато- ры (рис. 2.36) предназначены для бурения шпуров в горизонталь- ных и наклонных выработках. Для облегчения труда бурильщи- ков при обуривании забоев гори- зонтальных и наклонных вырабо- ток эти перфораторы снабжают установочно–подающими пнев- матическими поршневыми под- держками (рис. 2.37). Рис. 2.35. Схема ручного перфоратора: 1 – долото; 2 – бур; 3 – корпус; 4 - ци- линдр; 5 – выхлопное отверстие; 6 – пор- шень; 7 – геликоидальный стержень; 8 – кольцевое отверстие; 9 – канал; 11 - кольцевой клапан; 12 – рукоятка; 13 – крышка; 14 – промывная трубка; 15 – пусковой кран; 16 – храповое кольцо; 17 – направляющая втулка; 18 – кольце- вой канал 69 Рис. 2.36. Схема установки переносного перфоратора на пневмоподдержке в забое горной выработке Рис. 2.37. Пневмати- ческая поддержка: 1 – шток; 2 – пор- шень; 3 - цилиндр В некоторых случаях переносные перфораторы размещаются на ма- нипуляторах, которые механизируют перемещение в призабойном про- странстве податчика с перфоратором. Манипуляторы крепят на погрузоч- ных машинах (рис. 2.38), распорных стойках и т.д. Рис. 2.38. Установка манипулятора на погрузочной машине Достаточно часто используются стреловидные манипуляторы в со- ставе легких буровых установках (УБЛ). Такие установки распространены при проходке горно-разведочных выработок сечением 4 м 2 и более; в ряде случаев – для бурения шпуров под анкерную крепь. Для бурения шпуров глубиной до 2 м в горных выработках сечением до 5 м 2 находит примене- 70 ние установка УБЛ-2 (рис. 2.39). При этом в выработках сечением свыше 5 м 2 могут быть применены одновременно две установки. Рис. 2.39. Легкая буровая установка УБЛ-2 Телескопные перфораторы (рис. 2.40 - 2.41). Применяют перфора- торы для бурения восстающих шпуров под углом 45 0 и более. Они пред- ставляют собой конструктивное единое целое перфоратора и телескопного подающего устройства (пневматической поддержки) в виде выдвигающего- ся штока с поршнем (длина подачи до 650 мм, усилие подачи до 1600 Н). Телескопическая колонка, цилиндр и ствол перфоратора находятся на од- ной оси и соединяются между собой стяжными болтами. При поступлении сжатого воздуха в камеру поршня податчика цилиндр подачи вместе с бу- рильным молотком поднимается вверх, создавая осевое давление на забой шпура. Включение и выключение, как самого перфоратора, так и телескоп- ной колонки производится рукояткой пускового крана. Колонковые перфораторы (рис. 2.42) используют для бурения шпуров и скважин в крепких породах в горизонтальных выработках. Их ус- танавливают на специальных распорных колонках (стойках), манипулято- рах или каретках. Подача на забой - принудительная автоматическими винтовыми, реечными, канатными и гидравлическими податчиками. 71 Рис. 2.40. Схема уста- новки телескопного перфоратора Рис. 2.41. Внешний вид телескопного перфоратора YSP45 Рис. 2.42. Схема установ- ки колонкового перфора- тора Перфоратор YN27A с бензиновым двигателем (рис. 2.43) предна- значен для ударно-поворотного бурения шпуров диаметром 28 – 43 мм, глубиной до 6 м, разрушения и дробления горной породы, бетона, кирпич- ной кладки, асфальта и других материалов. Рис. 2.43. Внешний вид бензиновый перфоратора YN27A 72 Инструментом для бурения шпуров ударно-поворотным способом являются буры с головками или чаще со съемными коронками. При этом буры могут быть цельными или составными. В общем случае бур представляет собой стер- жень, изготовленный из пустотелой буровой стали шестигранного или круглого сечения диаметром 22 – 32 мм. Он состоит из головки или съемной коронки 4 (рис. 2.44), стержня (штанги) 3 с буртиком 2 и хвосто- виком 1. Хвостовик воспринимает удары поршня бу- рового механизма, а головка бура или коронка воздей- ствует на породу, разрушая ее. Головка бура или съем- ная коронка армируется пластинкой твердого сплава. Коронка соединяется со штангой с помощью резьбы или гладкого конуса. Осевой канал бура с отверстиями в коронке имеет диаметр 7 – 9 мм и предназначен для подачи воды на забой шпура при бурении с промывкой или сжатого воздуха при бурении с продувкой. При бурении с пылеотсосом диаметр осевого канала при- нимают 12 мм. Буры изготовляются из легированной стали с последующей поверхностной закалкой. Съемные коронки, армированные твердым, спла- вом получили наиболее широкое применение в горной промышленности. Коронки имеют отверстия для про- мывки, продувки или отсоса пыли из шпура. Выбор типа бура и коронок зависит от физико-механических свойств горных пород и условий бурения. Наибольшее распространение имеют коронки однодолотные, (рис. 2.45), крестовые (рис. 2.46) и шты- ревые (рис. 2.47). Коронки армируют вставками (пла- стинками) из твердых сплавов. Угол заточки лезвия со- ставляет 90 - 120 (меньший угол для более мягких по- род). Коронки применяются при бурении шпуров пере- носными перфо- раторами с энер- гией удара до 90-120 Дж в крепких и весь- ма крепких мо- нолитных гор- ных породах вы- Рис. 2.44. Бур для ударно - поворотно- го бурения Рис. 2.45. Однодо- лотная коронка Рис. 2.46. Кре- стовая коронка Рис. 2.47. Шты- ревая коронка 73 сокой абразивности. Соединение коронок со штангой – конусное. Механизм разрушения пород при ударно-поворотном бурении шпу- ров. Ударно-поворотный способ бурения заключается в том, что инструмент клиновидной или другой формы внедряется в породу под действием значи- тельной по величине, но кратковременной динамической нагрузки, направ- ленной по оси инструмента Р уд (рис. 2.48). Осевое усилие незначительно и обеспечивает в момент удара только контакт инструмента с породой. При ударе, лезвие внедряется в породу на глубину h . После каждого удара вследствие упругости инструмента и породы, а также незначительного осе- вого усилия инструмент отскакивает от забоя и бур специальным механиз- мом машины поворачивается на некоторый угол о 30 15 . Вновь нано- сится удар. При этом лезвие, внедряясь в породу, делает в ней новую бо- роздку вблизи от первой и т.д. Этим обеспечивается обработка забоя по всей площади. На начальной стадии внедрения долота формируется зона 1, в объеме которой порода находится в тонкоизмельченном состоянии. За пределами этой зоны образуется зона трещиноватости 2, в которой криво- линейными трещинами порода разбита на отдельности неправильной фор- мы. У свободной поверхности зона трещиноватости проявляется в форме скола отдельных элементов. Толщина зоны трещиноватости и размеры зоны скола определяются свойствами породы, энергией удара, скоростью прило- жения нагрузки, размерами и формой инструмента. При повороте лезвия инструмента на 180 о за чис- ло ударов 180 o n порода забоя разрушается на вели- чину h 2 sin 2 2 sin 2 cos D P h , м где P – сила удара бура, Н; D - диаметр бура, м; - сопротивление по- роды сжатию, Па; - угол приострения лезвия; - угол внутреннего трения породы. При известном числе ударов n , углубка шпура ш h составляет вели- чину Рис. 2.48. Схема разрушения породы при ударно-поворотном способе бурения 74 o ш n hn h , м Механическая скорость бурения молотками, можно определить по эмпирической формуле 59 , 0 2 60 4 , 13 d n A V м , м/с где А – энергия удара поршня, Дж; n - частота ударов поршня, Гц; - предел прочности породы на сжатие, 10 МПа ; d - диаметр шпура, мм. При ударно-поворотном бурении, большая часть горной породы раз- рушается под действием сжимающих нагрузок при вдавливании лезвия в породу, и лишь незначительная часть подвергается разрушению скалывани- ем (противоположно тому, что имеет место при вращательном бурении). Так как сопротивление породы сжатию в 7-10 раз больше чем сдвигу, то и удельные энергетические затраты при ударном бурении значительно больше, чем при вращательном (в породах средней и ниже средней крепо- сти, где применимо вращательное бурение). Установки для бурения шпуров. Для механизации бурения шпуров и повышения производительности бурения широкое применение получили бурильные установки. Такая установка представляет собой бурильную ма- шину, состоящую из бурильной головки с подающим механизмом (подат- чиком), установленную на гидрофицированном манипуляторе на тележке. Установка позволяет одной штангой бурить в необходимом направлении шпуры на глубину до 4 м. Структурная схема бурильной установки приведена на рис. 2.49. Ус- тановка состоит из: механизма перемещения 1 (ходового устройства), кото- рый может быть колесно-рельсовым, гусеничным или пневмошинного ти- пов. Как правило, выполняются в виде самостоятельного органа – чаще все- го тележки. Привод механизмов перемещения может осуществляться от электро-, пневмо- или дизельных двигателей; привода исполнительного ор- гана 2 и 3 в виде бурильной головки вращательного или вращательно- ударного бурения. Рациональная область применения первых - породы кре- постью до 8 по шкале проф. М.М. Протодьяконова, вторых - породы крепо- стью 8-15. Бурильные головки состоят из приводного двигателя 2 (электрическо- го, пневматического или гидравлического), редуктора, ударного устройства 3; штанги (круглого витого и шестигранного сечения) с резцом 4; манипу- лятора 6, который предназначен для размещения, пространственных пере- мещений, установки и удержания в требуемом положении податчика с бу- рильной головкой; податчика 7, который служит для перемещения бу- рильной головки относительно стрелы 5 на забой, с заданным осевым уси- 75 лием, требуемой скоростью подачи, и отвода головки в исходное положение после окончания бурения. Податчики могут иметь постоянную длину и быть телескопическими. Первые используются когда линейные размеры выработки превышают дли- ну податчика, вторые - позволяют обурить забой выработки с полной раз- движностью податчика, а кровлю и бока выработки - укороченными шпу- рами с помощью сложенного податчика. В качестве привода податчиков используют пневмо- или гидродвига- тели. Ход податчика может быть от 2 до 4,5 м, усилие подачи 1,5-20 кН, скорость подачи бурильной головки при бурении до 0,3 м/с, а при обратном ходе - от 0,2 до 0,4 м/с. Кронштейн 8 для установки податчика выполняется шарнирным с обеспечением свободы как в вертикальной, так и в горизон- тальной плоскостях, с помощью гидроцилиндров, которые в составе систе- мы гидропривода установки, обеспечивающих необходимое число степеней свободы при пространственных перемещениях податчика 7 с бурильной го- ловкой. Для бурения шпуров установка выставляется в выработке и фиксиру- ется. При помощи манипулятора податчик выставляется в точку бурения под необходимым углом. Включается буровая головка (вращение) и произ- водится бурение шпура, путем перемещения буровой головки на забой по- средством податчика. Конструкция электрической бурильной установки БУЭ1М (рис. 2.50). Бурильная установка БУЭ1М предназначена для бурения шпуров и выбуривания угля при проведении горизонтальных выработок, преимуще- ственно однопутного сечения от 6 до 13 м 2 в свету, по породам с коэффи- циентом крепости до 16 в шахтах, опасных по газу и пыли. Бурильная установка БУЭ1М выпускается в двух исполнениях: с бу- рильной головкой вращательного действия для бурения шпуров по породам Рис. 2.49. Общая структурная схема бурильной установки 76 крепостью f = 4 ÷ 8 (три частоты вращения шпинделя — 151, 317 и 731 об/мин) и вращательно-ударного - для пород крепостью f = 6 ÷ 16, при этом бурильная установка может работать и во вращательном режиме (две часто- ты вращения шпинделя — 144 и 375 об/мин). Выбуривание угля произво- дится установкой в подготовительных выработках со смешанными уголь- ным и породным забоями, в которых применение взрывных работ по углю запрещается. Установка БУЭ1М состоит из бурильной машины с бурильной голов- кой 1, установленной на конце стрелы, манипулятора 6, рамы-бака 7 для масла, шасси 8, гидросистемы с пультом управления 9, электрооборудова- ния 10, сиденья 11 для машиниста, буфера 12. Бурильная машина, в свою очередь, состоит из бурильной головки 1 с электродвигателем мощностью 7,5 кВт и редуктором 2, буровой штанги 3, податчика 4 с гидроцилиндрами и направляющей рамой. При выбуривании угля скважинами диаметром 300 мм предусмотрена установка штанги с коронкой 5, оснащенной резцами, вместо штанги для бурения шпуров. Для бурения шпура в патрон бурильной головки вставляется хвосто- вик штанги с резцом на конце. Патрон удерживается двумя выступами. Че- рез муфту боковой промывки и отверстие в хвостовике подводится вода под давлением, которая далее по осевому каналу в штанге поступает на забой для промывки шпура. Бурильная головка на забой подается гидроцилиндровым механизмом подачи. Манипулятор гидрофицирован, что позволяет выполнять следующие операции: вращение стрелы манипулятора вместе с бурильной машиной относительно продольной оси па угол 180°; подъем стрелы в вертикаль- ной плоскости и поворот в горизонтальной при помощи двух гидроцилинд- ров; подъем и поворот бурильной машины относительно манипулятора посредством гидроцилиндров в вертикальной и горизонтальной плоскостях; перемещение направляющей балки податчика по кронштейну манипуля- тора гидроцилиндром надвигания. От электродвигателя (мощностью 7,5 кВт) через редуктор приводит- ся в действие насос гидросистемы. Передвижение бурильной установки по рельсовому пути осу- ществляется приводом хода, который состоит из гидромотора и трехсту- пенчатого редуктора. Шасси служит основанием бурильной установки и состоит из рамы, к которой на полуосях крепятся правая и левая ходовые тележки. На тележках смонтированы ходовые колеса, рельсовые захваты и четыре маневровых катка, попарно на каждой тележке. С помощью двух гидроцилиндров, те- лежки могут быть раздвинуты или сдвинуты относительно рамы шасси с учетом размеров колеи (600— 900 мм). Благодаря этому в транспортном по- 77 ложении бурильная установка занимает небольшую ширину ( 600 мм), что имеет существенное значение в горных выработках малого сечения. Конструкция пневматической бурильной установки БУ1М (рис. 2.51). Пневматическая бурильная установка БУ1М вращательно-ударного действия предназначена дли бурения шпуров по породе с коэффициентом крепости f = 6 ÷ 16 при проведении горизонтальных горных выработок се- чением от 6 до 20 м 2 Бурильная установка БУ1М состоит из винтового автоподатчика 1; одной пневматической бурильной головки 2 вращательно - ударного дейст- вия; манипулятора 3; верхней тележки 4; нижней тележки 5; двух рельсовых захватов 6; маслостанции с пультами гидравлического и пневматического Рис. 2.50. Конструкция установки БУЭ1М Рис. 2.51. Конструкция бурильной установки БУ1М 78 управления 7; неподвижного люнета 8; подвижного люнета 9; буровой штанги 10 с коронкой; двух пневматических упоров 11. Перед началом бурения тележка 5 закрепляется с помощью рель- совых захватов и боковых опор, распираемых в стенки выработки. Переме- щение буровой головки по забою и удержание ее в заданном положении производится манипулятором, который установлен на верхней тележке и имеет пневматическое управление. Кроме того, имеются два пневматиче- ских упора 11, расположенных на конце стрелы; они упираются в забой и придают машине устойчивость при забуривании. Пульт управления распо- ложен на верхней тележке. Бурение ведется с боковой промывкой шпуров. Бурильная установка имеет устройство, позволяющее перекатывать ее на соседний путь в двухпутевой выработке. Особенностью машины БУ-1М является применение вращательно- ударного способа бурения, при котором для разрушения породы одновре- менно используется энергия удара, крутящий момент и осевое усилие. Из-за значительной величины крутящего момента, вращение бура осуществляется от отдельного привода (вращателя) (шестеренный пневмодвигатель мощно- стью 3,7 кВт) несвязанного с ударным механизмом. Приводом винтового податчика служит шестеренный пневмодвига- тель мощностью 18,4 кВт, работающий совместно с двухступенчатым ци- линдрическим редуктором. Вращение манипулятора вокруг своей оси осуществляется шестерен- ным пневмодвигателем мощностью 18,4 кВт через червячный редуктор. Для управления манипулятором в вертикальной и горизонтальной плоскости используются два гидроцилиндра, которые получают питание от маслостанции. Приводом маслостанции служит шестеренный пневмодвига- тель мощностью 18,4 кВт. Третий гидроцилиндр предназначен для надвигания верхней тележки относительно нижней. Установка Boomer/Rocket Boomer 280 c транспортной базой DC15 и DC16, и установочной мощностью 55 кВт (рис. 2.52), разработанная ком- панией Атлас Копко применяется для бурения шпуров в штольнях и шахтах с гидравлической системой управления вращением подъема и ударов. Конструктивно установка включает: 1 – буровой станок; 2 – подат- чик; 3 – телескопическая буровая стрела; 4, 5 – передняя и задняя опоры; 6 – кабельный барабан; 7 – барабан водяного шланга; 8 – защитная крышка; 9, 10 – задний и передний цилиндры стрелы; 11 – цилиндр наклона податчика; 12 – цилиндр выноса податчика; 13 – вращатель; 14 – панель управления буровым агрегатом; 15 – люнет средний. При работе буровая установка закрепляется в выработке гидродом- кратами. 79 В вертикальных стволах шахт для механизированного бурения шпу- ров и скважин применяются подвесные каретки, выполненные в виде рамы, закрепленной в забое домкратами, с установленными на ней манипулятора- ми, автоподатчиками и бурильными молотками. При проходке стволов бурильными установками (каретками) типа БУКС шпуры бурят тяжелыми ручными перфораторами (2-4 перфоратора) (рис. 2.53). После обуривания забоя рама поднимается к подвесному полку. Рис. 2.52. Установка B/RB с транспортной базой DC15 и DC16: Рис. 2.53. Бурильная установка БУКС-1м (в сборочном цехе) 80 В бурильных каретках применяются длинноходовые, канатно- поршневые, цепные или винтовые податчики, позволяющие бурить шпуры глубиной до 3,5 м и более одним длинным буром. При работе буровой ка- ретки в забое электроэнергия к ней подается по кабелю, вода и сжатый воз- дух по шлангам. |