ПТЕ бурильних установок.

3. ПБ при експлуатації бурильних установок.

Література

[1]. c. 53-54

Эксплуатация бурильных установок

Перед началом работы в забое необходимо убедиться в безопасном состоянии рабочего места и в исправности бурильной установки. Далее следует произвести смазку деталей установки сог­ласно карте смазки, заменить изношенный режущий инструмент, опробовать установку без нагрузки. Затем необходимо разметить на забое месторасположение шпуров и установить ходовую тележку так, чтобы податчик можно было направить для бурения шпура в нужную точку забоя. Тележку закрепляют при помощи рельсовых захватов и боковых домкратов, которые распирают в стенки выработки. При' пбмощп-штттулуггора выставляют податчик по направлению бурения шпура. Закрепляют раму по-датчика неподвижно относительно забоя домкратами, имеющимися на переднем конце рамы. Производят забурпвание при небольшом осевом усилии с подачей воды для промывки шпура. Затем ведут бурение одной штангой на полную глубину шпура (до 3 м).

При вращательно-ударном бурении различных по крепости пород необходимо выбирать оптимальный режим бурения, характеризующийся энергией и частотой ударов и осевым усилием. Повышение давления сжатого воздуха вызывает увеличение энергии и частоты ударов пневмоударника, что увеличивает скорость бурения. При бурении пород средней крепости осевое усилие должно быть достаточным для вдавливания режущих кромок коронки в породу, а крутящий момент достаточным для разрушения образующихся гребешков породы на з?бое шпура между смежными ударами. Ударная нагрузка в этом случае является вспомогательной, способствующей внедрению режущих кромок коронки на более значительную глубину.

При более крепких породах ударная нагрузка является основной, поэтому должна увеличиваться энергия единичного удара, а осевое усилие должно быть достаточным для поддержания режущих кромок коронок прижатыми к забою шпура в момент удара. При этом частоту ударов за один оборот буровой штанги необходимо увеличивать, чтобы уменьшить расстояние между смежными ударами. Оптимальный режим бурения наилучшим образом достигается при его. автоматическом регулировании. По окончании бурения установку необходимо перевести в транспортное положение, отогнать от забоя на безопасное расстояние и перекатить на запасной путь.

Контрольні питання

1. Буровий інструмент.

2. Підготовка бурильної установки до роботи.

3. Технічне обослуговуваня.

4. ПБ при експлуатації бурильних установок.

Лекція №8

Тема лекції: Збійочно-бурові машини.

План лекції

1. Призначення та класифікація.

2. Улаштування та принцип роботи бурових станків.

3. Улаштування та принцип роботи збійочно-бурових машин.

Література

[1]. c. 54-56

1. Призначення та класифікація.

Классификация буровых станков.

На угольных шахтах страны при ведении подготовительных и очистных работ возникает необходимость в бурении большого числа скважин различного назначения по углю и породе. Для этой цели применяются буровые станки. Основной способ бурения — вращательный. Рабочим органом бурового станка является бурильная машина, состоящая из бурильной головки (вращателя) и механизма подачи. Вращатель предназначен для передачи крутящего момента от двигателя буровому ставу е рабочим инструментом. Механизм подачи обеспечивает поступательное перемещение бурового става и создает определенную осевую нагрузку. Буровые станки можно классифицировать следующим образом;

по назначению — для бурения дегазационных скважин, нагнетания воды в пласт, бурения технических скважин различного назначения (углеспускные, водоспускные, вентиляционные, разведочные, разрезные), бурения скважин по породе (гезенки, скаты, сбойки и т. п.);

по виду применяемой энергии — на электрические и пневматические;

по способу подачи бурового инструмента — на установки с вращающимся, наращиваемым в процессе бурения ставом с резцовым или шарошечным буровым инструментом; на установки с невращающимся одним или двумя ставами, наращиваемыми в процессе бурения, предназначенные дл-я подачи в скважину снаряда-вращателя с резцовым или шарошечным инструментом; буровые бесштанговые автономные машины, перемещающиеся в скважине посредством распорно-шагающего механизма подачи, находящиеся пока в стадии опытных работ;

по типу механизма подачи бурового става на забой — с механической дифференциально-винтовой подачей; с гидравлической подачей посредством гидроцилиндров;

по способу режима бурения скважины — с заданным нерегулируемым режимом бурения (скорость подачи и осевое усилие); с автоматически настраивающимся оптимальным режимом бурения в зависимости от крепости буримых пород и угля:

по способу управления буровой установкой — с места бурения; дистанционное на расстоянии до 20 м от места бурения (в пределах видимости), применяемое при бурении по пластам угля, опасным по внезапным выбросам угля и газа, при этом наращивание бурового слава производится также дистанционно, автоматически.

Современное оборудование для подземного бурения скважин в большинстве случаев оснащено гидрофицированными механизмами подачи, допускающими регулирование в широких пределах режима бурения, в ряде случаев автоматическое. Оно оснащено механизмами для установки и закрепления буровых станков в выработках, имеет маслостанцию, выносной пульт дистанционного управления, средства для пылеподавления, в ряде случаев средства для дистанционного наращивания бурового става в процессе бурения.

Определяющими факторами для выбора типа бурового станка являются: характеристика породы, диаметр и длина скважины, угол ее наклона, назначение и размер выработки, из которой производится бурение, техническая характеристика станка и др.

Технические характеристики некоторых буровых станков приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

2. Улаштування та принцип роботи бурових станків.

Буровой станок Б100-200.

Станок Б100-200 предназначен для бурения по углю и некрепким породам дегазационных, увлажнительны/, водоспускных, вентиляционных и другого назначения скважин диаметром 100, 130 мм, глубиной до 200 м в пологих пластах и до 150 м в крутых из подготовительных выработок в любом направлении, с дистанционным управлением и автоматическим наращиванием бурового става. Станок изготовляется в двух исполнениях: с электрическим приводом — Б100-200Э и пневматическим — Б100-200П.

Буровой станок Б100-200 (рис. 6.1) состоит из бурильной машины вращательного действия БСА; питателя для автоматического наращивания буровых штанг; маслостанции; аппаратуры АНС9, обеспечивающей автоматическое управление процессом наращивания бурового става с автоматической стабилизацией тока двигателя вращателя и защиты его от опрокидывания при технологических перегрузках; бурового инструмента; промывочного насоса; пусковой электроаппаратуры и станции управления САУБ.

Бурильная машина БСА состоит из четырех механизмов — установочного /, вращательного //, подачи /// и подхвата IV. Установочный механизм имеет платформу /, основную и подвижную стойки 2 с гпдроцилиндрами распора. Станок можно поднимать относительно почвы выработки гидроцилиндрами подъема, а с помощью червячного механизма осуществлять его поворот в вертикальной плоскости на 3609 и горизонтальной на 1804.

Вращательный механизм включает электродвигатель или пнев-момотор 3, редуктор 4 и вращатель 5 с патроном 6. Механизм подачи станка состоит из направляющей рамы 7 и двух гидродомкратов 8, которые штоками крепятся к гидроподхвату IV, а цилиндрами — к вращателю 5. Гидроподхват IV может перемещаться по направляющим. При работе станка гидроподхват крепится неподвижно двумя винтовыми стопорами.

На рис. 6.2 показана кинематическая схема вращательного механизма бурового станка БЮО-200. Вращение от электродвигателя или пневмомотора М передается через зубчатую муфту I и редуктор на зубчатую муфту 7, шлицевый ходовой вал 12, на шестерни 8—9 вращателя, патрон 10 и буровой став. Буровой став может иметь четыре частоты вращения, что достигается различной комбинацией зацепления блока шестерен 8 с шестернями 2 и 4 и шестерен 5 и // с блоком 6. Маслостаиция буровой установки состоит из электродвигателя, редуктора,

двух насосов, маслобака, блока фильтров, аппаратуры регулирования и управления.

От одного насоса питается гидросистема, которая включается в режиме бурения (бурение и медленный отвод назад вращателя); от другого насоса — гидросистема, которая предназначается для осуществления маневровых перемещений вращателя с большой скоростью. Изменение скорости подачи бурового става на забой производится в гидросистеме регулятором потока в пределах от 0,05 до 2 м/мин. Скорость подачи вращателя назад регулируется в пределах 0,036—9 м/мин.

Реле давления выдает электрический (или пневматический) сигнал в систему автоматики о наличии или отсутствии давления в поршневой полости гидродомкрата подхвата. Таким образом поступает информация об удержании или освобождении буровой штанги в подхвате.

Буровой станок в работу включается с выносного пульта управления. Включение пускателя происходит после подачи предупредительного звукового сигнала акустическими излучателями, расположенными возле станка. Предусмотрен регулятор скорости подачи, автоматически изменяющий скорость подачи бурового става в зависимости от нагрузки на привод вращателя. Станок Б100-200 должен заменить станки БИП-2, СБГ-1М.

Гезенкопроходческая буровая машина «Стрела-77»

Машина «Стрела-77» предназначена для проведения восстающих выработок под углом наклона 40—90°, круглого сечения (скважин), диаметром 1 м и длиной до 100 м по породам с ко­эффициентом крепости до 10 на шахтах любой категории по газу. Пройденные выработки могут быть использованы в качестве скатов, гезенков для спуска угля и породы, перемещения людей, доставки материалов, вентиляции и других целей. Машина изготовляется с пневмо- или электроприводом; управляется она дистанционно с расстояния до 20 м от места проведения выработки. Машина «Стрела-77» также обеспечивает бурение направляющего пилота — скважины диаметром 190 мм, с последующим ее разбуриванием до 1 м.

Машина «Стрела-77» (рис. 6.8) состоит из бурового снаряда-вращателя 2, невращающегося бурового става 3, механизма подачи 4, механизма поворота, маслостанции 9, пневмо- или электроаппаратуры 10, тележки, оросительной системы.

Снаряд-вращатель 2 предназначен для разрушения породы; он состоит из пневмомотора или электродвигателя мощностью 35 кВт, передающего крутящий момент исполнительному органу через плоский планетарный редуктор. Исполнительный орган выполнен в виде водила с тремя долотами, на каждом из которых закреплено по три шарошки со съемными зубчатыми венцами. По оси исполнительного органа расположено еще одно долото / с тремя шарошками для разрушения породы в центральной части забоя при проведении пилот-скважины диаметром 190 мм.

Невращающийся буровой став 3 подачи состоит из штанг длиной по 600 мм, переходника и долота; на каждой пятой штанге смонтированы направляющие фонари 7. Буровой став предназначен для перемещения снаряда-вращателя на длину проводимой выработки и для передачи на него осевых усилий от механизма подачи.

Механизм подачи предназначен для установки буровой машины со снарядом-вращателем на требуемый угол наклона проводимой выработки и для подачи на забой снаряда-вращателя через буровой став. Базовой конструкцией механизма подачи является жесткой, разборной конструкции направляющая рама 6, на которой смонтированы все узлы механизма подачи. Внутри рамы установлен в начальном положении снаряд-вращатель. В направляющих рамы передвигается каретка при помощи двух гидродомкратов. Своей нижней частью рама опирается посредством роликов на секционный монорельс с башмаками, уложенными на почве выработки. Под рамой расположены два гидродомкрата 5, которыми машина устанавливается под определенным углом наклона (в пределах 45—90°); двумя верхними гидродомкратами 8 рама неподвижно распирается в выработке.

Механизм поворота расположен в задней части каретки, он имеет гидроцилиндр, который удерживает став подачи от вращения и воспринимает реактивный крутящий момент при работе испол-нит,ельного органа. Кроме того, механизм поворота используется для регулировки при постановке и съеме буровых штанг. Став подачи и снаряд-вращатель при наращивании и съеме буровых штанг удерживаются гидравлическим захватом, расположенным в верхней части рамы. Маслостанция предназначена для питания гидроцилиндров подачи, поворота, захвата става, подачи и распора. На ней установлен также регулятор нагрузки для автоматизированного управ­ления проведением выработки. Маслостанция выполнена в виде отдельного блока и соединена с механизмом подачи гибкими высоконапорными рукавами.

Оросительная система предусматривает подачу воды под давлением от насосной установки в штреке через фильтр по гибкому рукаву в выработку для охлаждения электродвигателя и к фор­сункам подавления пыли.

Для проветривания проводимой выработки к буровому ставу на нервом фонаре, крепится вентиляционный став, к третьему фонарю—датчик метан-реле АМТ-ЗТ13.

Буровая машина «Стрел а-77» представляет собой вариант модернизированной машины «Стрела-68», что повышает ее надежность и улучшает показатели работы. Кинематическая схема машины не подверглась принципиальным изменениям и описана в предыдущем издании учебника [26].

Основные части машины: буровой инструмент (рис. 71), электродвигатель или пневмодвигатель 2, редуктор 3 для передачи крутящего момента от вала двигателя к буровому инструменту, рама 4 на колесном ходу, на которой смонтирована вся машина, буровой замок 5 для соединения бурового инструмента со шпинделем машины, направляющие параллели 6 для бурового замка, подхват 7 для поддержания бурового инструмента в момент наращивания; кроме того, при машине имеются винтовые распорные стойки для раскрепления машины в выработке во время работы.

Рис. 71. Сбоечно-буровая машина СБМ-Зу

Доставленная к месту бурения машина устанавливается в выработке в рабочее положение и надежно раскрепляется домкратами (рис. 72). Далее включается буровой инструмент, который, вращаясь, одновременно подается вперед и производит выбуривание угля в скважине. При бурении восстающих скважин с углом наклона свыше 40—45° штыб из скважины удаляется под влиянием собственного веса, а при бурении скважин с наклоном 0—45° удаление штыба осуществляется шнеками на буровом ставе. При этом при углах наклона скважины 0—25 шнеки делаются по всей длине буровой штанги, а при углах 25—45° — только в средней части ее.

Исполнительный орган машины состоит из забурника 1 диаметром 107 мм, коронки 2 диаметром 390 мм, расширителя обратного хода 3 диаметром 450—850 мм, опорных фонарей 4 и буровых штанг 5 без шнеков или со шнеками. Штанги имеют рабочую длину по 0.6 м и при наращивании соединяются между собой посредством конической правой резьбы.

Контрольні питання

1. Класифікація збійочно-бурових машин і бурових станків.

2. Улаштування збійочно-бурової машини СБМ-3У.