Для подземных горных разработок

БУРОВЫЕ СТАНКИ И ПОГРУЖНЫМИ ПНЕВМОУДАРНИКАМИ

Методические указания к лабораторной работе
по курсу “Горные машины и комплексы подземных горных работ” для студентов спец. 1701

Магнитогорск 2002

Составители: ст.преп. В.С. Великанов

Асп. Гуров М. Ю.

Буровые станки с погружными пневмоударниками: Методические указания к лабораторным работам по курсу “ Горные машины и комплексы подземных горных работ” для студентов спец. 1701. Магнитогорск. МГТУ, 2002. 6с.

В методических указаниях рассмотрены основные типы и конструкция Буровых станков с погружными пневмоударниками..

Рецензент:

Лабораторная работа №5

Буровые станки с погружными пневмоударниками

Цель работы: Рассмотреть буровые станки с погружными пневмоударниками. Изучить все виды пневмоударников и их кинематические схемы.

Буровые станки с пневмоударниками

для подземных горных разработок

Полуавтоматический буровой станок НКР100МА (главные конструкторы П. М. Емельянов и Э. Г. Чернилов) по­зволяет бурить скважины диаметром 85—105 мм, глубиной до 50 м. Двухшарнирное установочное приспособление станка позво­ляет бурить скважины в любом направлении. При применении станка НКР100Л1А (рис. 1.1.) механизируются спуск и подъем бурового става, развинчивание резьбовых соединений штанг. Буровые штанги диаметром 63,5 мм имеют большие проходные сечения для сжатого воздуха, что обеспечивает повышенную производительность, вследствие малого падения давления в бу­ровом ставе.

Рис. 1.1. Буровой станок НКР100МА:

I — подающий патрон; 2 — пульт управления; 3—ручная лебедка; 4 — распорная ко­лонка; 5—подающий цилиндр; 6— оградительный щиток; 7—буровой став; 8 — пневмоударник; Я — электродвигатель; 10 — салазки с роликом; 11 — редуктор

Станок состоит из пневмозахвата, подающего патрона, редук­тора, двигателя, пульта управления, распорной колонки, буро­вого става и пневмоударника. Основным узлом является редуктор с пневмозахватом; на нем закрепляют все перечисленные выше узлы. Пневмозахват удерживает и вращает став штанг, когда по­дающий патрон разъединяется со штангой для последующего за­хвата ее на новом месте. Редуктор с пневмозахватом состоит из планетарного редуктора одноступенчатой зубчатой передачи, за­жимного устройства, шлицевого вала и концевых клапанов пря­мого и обратного хода. Подающий патрон предназначен для по­дачи и вращения бурового инструмента во время бурения или при выдаче его из скважины. Патрон перемещается по двум на­правляющим с помощью пневматических податчиков. Подвижное шлицевое зацепление соединяет подающий патрон и редуктор с пневмозахватом, передающим крутящий момент от двигателя ставу штанг. Подающий патрон представляет собой одноступен­чатый редуктор с пневматическим зажимным устройством.

На пульте управления станком имеются: кран управления по­дачей, автоматическое устройство, стоп-кран, регулятор давления, водяной вентиль и кран управления пневмоударником, регулятор обдува. Обдув штанг производят для того, чтобы предотвратить попадание бурового шлама в механизмы станка. Подающие ци­линдры на станке пневматические. Обычно станок эксплуатируют с двумя цилиндрами (модификации нкрюома и нкрюомпа). При необходимости бурить глубокие восстающие скважины уста­навливают два дополнительных подающих цилиндра (модифика­ции НКР100МВА и НКР100МПВА). Салазки позволяют передви­гать станок волоком по горным выработкам. При необходимости:

электродвигатель станка может быть заменен пневматическим двигателем.

Колонка служит для установки станка на рабочем месте и за­крепления его для бурения скважины в нужном направлении. При бурении горизонтальных и слабонаклонных скважин применяют колонки для горизонтального бурения, а при бурении вертикаль­ных скважин—колонки для вертикального бурения. Колонки между собой различают по длине трубной стойки. Ручная ле­бедка служит для подъема станка при установке его на рукав и при изменении высоты закрепления на стойке.

Буровой став из отдельных свинченных между собой штанг предназначен для подачи пневмоударника в скважину, подвода к нему сжатого воздуха и создания крутящего момента. Став на­ращивают по мере проходки скважины и разбирают при подъеме инструмента из нее.

Для соединения вращающегося става штанг с рукавом, по ко­торому подводится воздушно-водяная смесь для работы пневмо­ударника, имеется муфта.

Для бурения станок НКР100МА устанавливают в камеры. Горизонтальные и слабонаклонные скважины, бурят из камер высо­той 2,2 м и сечением 2,8Х2,8 м. При бурении вертикальных сква­жин высота камеры должна быть 2,5—2,9 м. Если скважины бу­рят из выработок большой высоты, то колонка может быть уста­новлена горизонтально. Перед началом работ кровля и стенки буровой камеры должны быть тщательно обобраны и при необ­ходимости.закреплены. После этого в камеру подводят электро­энергию, сжатый воздух и воду. В буровую камеру необхо­димо подавать, воздух для проветривания в количестве не менее 6 м³/мин. Отработанный шлам необходимо удалять из камеры по канавкам или через дренажную скважину. Очень важно, чтобы грязь при работе не попадала внутрь штанг и в клапан пневмо­ударника. Штанги устанавливают на чистые стеллажи в верти­кальном положении. Свечи при подъеме инструмента размещают на специальных подставках. После замены бурового инструмента буровой снаряд вновь вводят в скважину. Когда конец штанг подойдет к подающему патрону, спуск снаряда прекращают, на­ращивают новую свечу и снова продолжают спуск. Операцию повторяют до тех пор, пока пневмоударник не дойдет до забоя. После спуска штанг навертывают муфту, включают агрегат и продолжают бурение.

Станок НКР100МА выпускает завод горного оборудования «Коммунист» (Кривой Рог) и имеет несколько модификаций.

Применительно к горным условиям рудников на Лениногорском полиметаллическом комбинате был создан буровой станок ЛПС-ЗА (главный конструктор С. П. Юшко) (рис. 1.2.), который предназначен для бурения скважин диаметром 150 мм на глубину до 35 м в любом направлении.

Механизм станка состоит из вращателя, погружного пневмо-ударника и комплекта буровых штанг. Вращатель с помощью пнев­матического цилиндра может пере­мещаться по салазкам, которые крепят к легкой раме. Раму при бу­рении распирают в кровлю с по­мощью пневмоцилиндра. Вращатель состоит из ротационного пневмати­ческого двигателя и планетарного редуктора. Наличие реверсивного вращателя позволяет механизиро­вать процесс свинчивания и развин-чивания штанг. Станок снабжен вы­носным пультом управления, кото­рый позволяет бурильщику нахо­диться на некотором расстоянии от исполнительных механизмов, и вме­сте с тем это дает возможность од­новременно управлять двумя агре­гатами.

Буровой станок «Майнмастер». Для бурения скважин большого диаметра (121—165 мм) фирма «Ингерсол Рэнд» выпустила буро­вой станок «Майнмастер», который имеет вращатель с пневматиче­ским приводом. Подача цепная, от поршневого пневматического дви­гателя. В рабочее положение автоподатчик приводится с помощью гидроцилиндра, а гидросистема в действие — от пневматического насоса. Станок используют для бурения скважин, по которым подают в выработки материалы и гидравлическую закладку, перепускают руду и породу, прокла­дывают электрические кабели и др. Бурение ведут в две ста­дии. Сначала бурят скважину диаметром 121—165 мм, которую затем расширяют до 406 мм. Особенно эффективным оказалось применение скважин увеличенного диаметра при проведении вос­стающих выработок взрывным способом. Например, на руднике «Бьют» затраты на проведение выработок этим способом сни­зились в 5,3 раза.

Рис. 1.2. Схема устройства станка ЛПС-ЗА:

1 — вращатель; 2 — буровой став; 3 — пневмоударник;

4 — податчик; 5 — распорная колонка; 6 — салазки

Благодаря применению штанг большого диаметра (102 мм), снаряд имеет повышенную жесткость, что позволяет бурить сква­жины агрегатом «Майнмастер» без существенных искривлений (отклонение 127 мм на глубине 60 м). Уменьшению искривлений также способствует жесткое раскрепление рамы станка в выработке с помощью гидравлических домкратов. Скважины расши­ряют станком сверху вниз или снизу вверх. Скорость расширения равна 1/4 скорости бурение первоначальной скважины.