Учебное пособие часть 1. Российский государственный геологоразведочный университет кафедра комплексного освоения и экологии
 Скачать 10.26 Mb.
|
|
Станок СБУ-125У-52 (см. рис.3.1.) на гусеничном ходу 1, балансирно связанным с рамой платформы 2, имеет мачту 3, вращатель 4, пневмоцилиндр 5 подачи бурового става и кассету 6 со штангами.  Рис. 3.1. Буровой станок СБУ-125У-52 1 – гусеничный ход; 2 – платформа; 3 – мачта; 4 – вращатель; 5 – пневмоцилиндр подачи; 6 – кассета; 7 – долото; 8 – пневмоударник; 9 – штанга; 10 – кабина; 11 – задний гидродомкрат; 12 – передний гидродомкрат; 13 – кузов. Разрушение породы на забое скважины осуществляется долотом 7, установленным в пневмоударнике 8, соединенном со штангой 9. Процессом бурения машинист управляет из кабины 10. Горизонтирование станка обеспечивается тремя гидродомкратами – одним задним 11 и двумя передними 12. В кузове 13 расположены маслостанция системы управления приводами и вспомогательные механизмы. Станки типа СБУ выпускаются с механизмами подачи двух видов – с пневмоцилиндром (см. рис.3.1.) и с пневмодвигателем (см. рис.3.2.).  Рис. 3.2. Кинематическая схема вращательно-подающего механизмастанка СБУ-125-24 1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – буровой став; 4 – переходник; 5 – пневмоударник; 6 – долото; 7 – втулочно-роликовая цепь; 8 – звездочка; 9 – пневмодвигатель; 10 – редуктор; 11 – направляющие. В последнем случае вращательно-подающий механизм состоит из электродвигателя 1, который сообщает вращение через редуктор 2 буровому ставу 3, переходнику 4, пневмоударнику 5 и долоту 6. Подающий механизм содержит две втулочно-роликовые цепи 7, концы которых крепятся к коромыслу вращателя. Привод цепи осуществляется звездочкой 8 от пневмодвигателя 9 через двухступенчатый редуктор 10. Буровой став перемещается вдоль мачты по направляющим 11 при включении двигателя 9. Комплект бурового инструмента для ударно-вращательного бурения состоит из буровых штанг, переходника, погружного пневмоударника и долота. Буровая штанга служит для передачи крутящего момента от вращателя к долоту и одновременно выполняет функции подачи сжатого воздуха к пневмоударнику и забою скважины. Переходник соединяет став буровых штанг с пневмоударником. Он имеет унифицированные со штангой муфту и ниппель и более короткую длину трубы. При ударно-вращательном бурении буровой машиной является погружной пневмоударник, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение и при рабочем ходе наносит удар по хвостовику бурового инструмента. Погружной пневмоударник выполняется без встроенного поворотного устройства и работает на сжатом воздухе или воздушно-водяной смеси. Вращение и подача пневмоударника на забой осуществляется через буровую штангу от установленных вне скважины вращателя и податчика. Выпускаются пневмоударники с бесклапанной и с клапанной (см. рис.3.3.) системами воздухораспределения.  Рис. 3.3. Пневмоударник с клапанной системой воздухораспределения. 1 – корпус; 2 – ударник; 3 – клапанная коробка; 4 – клапан; 5 – переходник; 6 – сетка; 7 – долото; 8 – шпонка; 9 – верхняя камера; 10 – нижняя камера; 11 - отверстие; 12, 13, 14, 15 – каналы. Корпус 1 пневмоударника представляет собой толстостенный цилиндр. Внутри корпуса находятся ударник 2 и клапанная коробка 3. Клапанная коробка имеет седла, между которыми движется клапан 4. Клапанная коробка прижимается к торцевой проточке корпуса с помощью переходника 5, который соединяется с буровой штангой. Внутрь переходника вставлена сетка 6 для очистки сжатого воздуха от посторонних примесей. В передней части пневмоударника находится долото 7, которое крепится в корпусе с помощью шпонки 8. Пневмоударник работает следующим образом. Сжатый воздух по буровой штанге поступает в переходник и затем через сетку проходит к клапанной коробке. Далее воздух под клапаном проходит в верхнюю камеру 9. Под действием давления сжатого воздуха ударник 2 начнет двигаться вниз. Воздух, находящийся в нижней камере 10, будет выходить через выхлопные отверстия 11 наружу. Ударник, пройдя нижней кромкой отверстия 11, начнет сжимать воздух, находящийся в нижней камере 10. Давление сжатого воздуха будет передаваться по каналам 12 и 13 на клапан 4. После того, как откроются выхлопные отверстия 11, клапан 4 перекинется в нижнее положение, а ударник, перемещаясь вниз, нанесет удар по долоту и начнет перемещаться вверх за счет отскока от долота и под действием сжатого воздуха, который после перекидки клапана поступает по каналам 12 и 13 в нижнюю камеру 10. При движении вверх ударник будет сжимать воздух, оставшийся в камере 9 и давление передастся на клапан 4. Когда ударник откроет отверстия 11, давление в канале 13 упадет почти до атмосферного и произойдет перекидка клапана в верхнее положение. Сжатый воздух при этом снова будет поступать в верхнюю камеру, и цикл повторится. Удаление буровой мелочи производится сжатым воздухом, который проходит по каналам 14 и 15 вдоль корпуса пневмоударника к забою скважины. Хвостовик долота закрепляют в пневмоударнике шпонкой или шариковым замком. Лыска на хвостовике позволяет долоту смещаться в осевом направлении, что необходимо для обеспечения запуска пневмоударника прижатием долота к забою и открытия каналов перемещения поршня. Долота с опережающим лезвием БК-155 (рис.3.4.а) применяют для забуривания скважины. Они состоят из головки 1 с опережающим лезвием 2 и тремя твердосплавными лезвиями 8 и хвостовика 3. Хвостовик служит для передачи импульса от пневмоударника и крутящего момента через твердосплавные лезвия к забою скважины. Наибольшее распространение имеют четырехперые Х-образные долота К-105КА и К-130К (см. рис.3.4.б) с осевым каналом 4 для продувки забоя скважины. При бурении погружными пневмоударниками также широко применяют долота типа КНШ (рис.3.4.в), армированные штырями 6 из карбида вольфрама со сферической рабочей поверхностью.  Рис. 3.4. Долота для ударно-вращательного бурения: а – БК-155; б – К105КА; в – КНШ-110 1 – головка; 2 – опережающее лезвие; 3 – хвостовик; 4 – осевой канал; 5 – лыска; 6 – штыри; 7 – шариковый замок; 8 – твердосплавное лезвие. Для сохранения высокой скорости бурения штыри долота требуют периодической заточки. 3.2. Станки вибровращательного бурения. При вибровращательном бурении процесс бурения осуществляется путем передачи породоразрушающему инструменту виброударных нагрузок, совмещаемых с осевым усилием, которое создается весом бурового става и вибровращательной каретки, и крутящего момента. Порода на забое скважины разрушается ударом буровой коронки, а оставшиеся гребешки срезаются при ее повороте. Станки вибровращательного бурения на россыпях применяют для бурения вертикальных взрывных скважин на открытых горных работах и для погружения гидроигл при игловой гидрооттайке многолетнемерзлых пород. Таблица 3.2. Техническая характеристика станков вибровращательного бурения.
Станок вибровращательного бурения СВВ-42 (см. рис.3.5.) содержит корпус 1, смонтированный на гусеничном ходу 2.  Рис. 3.5. Станок вибровращательного бурения СВВ-42. 1 – корпус; 2 – гусеничный ход; 3 – шланг; 4 – вертлюг; 5 – буровая штанга; 6 – мачта; 7 – вибровращательная каретка. В качестве привода ходовой части используется электродвигатель. В корпусе 1 установлена компрессорная станция, от которой воздух подается по шлангу 3 через вертлюг 4 и буровую штангу 5 в скважину для очистки от разбуренной породы. При использовании станка на гидрооттайке вода к забою скважины подается от водяного насоса. На передней стенке корпуса на шарнирах крепится мачта 6 с направляющими для перемещения вибровращательной каретки 7. Спуск и подъем каретки производится лебедкой. Буровая штанга 5 с помощью резьбы соединяется с вертлюгом 4. Вертлюг установлен на шпинделе каретки 7. Вращение шпинделю сообщается от электродвигателя через цепную передачу. Основным рабочим органом станка является вибровращательная каретка. Вибрация каретки осуществляется с помощью четырех попарно установленных шестерен 1 с дебалансами 2 (см. рис.3.6.). Вращение шестерен осуществляется от электродвигателя через цепную или клиноременную передачу. Дебалансы (или эксцентрично расположенные грузы), вращаясь в противоположные стороны с равной угловой скоростью, генерируют центробежные силы, горизонтальные составляющие которых взаимно уравновешиваются, а вертикальные складываются.  Рис. 3.6. Схема вибровращательной каретки 1 – шестерня; 2 – дебаланс; 3 – буровая штанга; 4 – пружинная подвеска. Суммарная вертикальная сила изменяется по гармоническому (синусоидальному) закону. Она и возбуждает колебания каретки. В тот момент, когда дебалансы находятся в верхней точке, возникает возмущающая сила, стремящаяся поднять всю установку вверх. В момент нахождения дебалансов в нижней точке возмущающая сила будет толкать каретку с бурой штангой 3 вниз. Каретка соединяется с приводом с помощью пружинной подвески 4. При игловой гидрооттайке буровая штанга с коронкой оставляется в скважине и через нее подается вода для оттайки мерзлого массива. В этом случае штанга становится иглой, а буровая коронка – ее наконечником, через который из иглы в мерзлую породу поступает вода. Для таких игл созданы специальные коронки-наконечники (см. рис.3.7.), имеющие одно или два отверстия для выхода воды.  Рис. 3.7. Коронка-наконечник КВУБ-21 – твердосплавное лезвие; 2 – отверстие для выхода воды; 3 – резьбовой ниппель. Станки вибровращательного бурения, используемые при разработке россыпных месторождений, изготавливает Магаданский механический завод. Литература
| |||||||||||||||||||||||