Машины для ударного бурения

Пневматический бурильный молоток состоит из следующих основных частей: ударного механизма, воздухораспределительного, поворотного и пускового устройств и устройства для удаления буро­вой мелочи из шпура. Кроме того, молоток имеет смазочную систему.

Ударный механизм ручного молотка (рис. 2.3) представляет собой цилиндр 2, внутри которого под действием сжатого воздуха, поступа­ющего через воздухораспределительное устройство то в переднюю 2, то в заднюю полость 3 цилиндра, совершает движение поршень - ударник 4. При ходе вперед направо поршень штоком 5 наносит удар по хвостовику бура 6, а при обратном ходе поворачивает бур с помощью храпового механизма 7, геликоидального стержня 8 и буксы 9. Храповой механизм препятствует повороту стержня 8 в кольце, и поршень навинчивается на него по геликоидальным нарез­кам и через шлицы штока, поворотную буксу 9 поворачивает буровой инструмент.

Рис. 2.3. Ручной бурильный молоток с клапанным воздухораспределением

Пусковое устройство 10 представляет собой кран, рукоятка которого имеет три положения: первое — воздух перекрыт и молоток не работает, второе — кран частично открыт и молоток работает с по­ниженным числом ударов (это необходимо для забуривания, чтобы можно было начать бурение в заданном месте), третье — кран открыт полностью и молоток работает полным ходом.

Воздухораспределительные устройства применяются клапанные и золотниковые.

Клапанное распределительное устройство наиболее распростра­нено. Оно применяется и в пневмоударниках.

Золотниковое воздухораспределевие более сложно и применяется главным образом на колонковых и телескопных молотках. На молот­ках с повышенным числом ударов (3000—3500 в минуту) и на некото­рых пневмоударниках применяется так называемое самораспределе­ние, т.е. распределение воздуха производится поршнем.

Станки ударно-канатного бурения (рис. 2.4) имеют подвешенный на канате тяжелый буровой инструмент (весом 1000—3000 кг), поднимаемый с помощью ударного механизма станка (кривошипно-шатунного) на высоту 0,8—1,0 м. Периодически падая, инструмент наносит удары и разрушает лезвием породу на забое скважины.

Рис. 2.4. Схема станка ударно-ка­натного бурения:

1 — инструмент; 2 — канат; 3 — блок; 4 — оттяжной блок; 5 — хвостовой направляющий блок; 6 — барабан ле­бедки; 7 — балансир; S — шатун; 9 — колесо с кривошипом; 10 — амор­тизатор; 11 — главный вал

При каждом подъеме инструмент за счет упругих свойств каната и конструкции канатного замка поворачивается на некоторый угол (от 15 до 60°), что обеспечивает разрушение всей площади забоя. По мере углубления скважины увеличивают свободную длину каната. Во время бурения в скважину подливается вода. Разрушенная порода переходит во взвешенное состояние, образуя с водой шлам, удаляе­мый из скважины периодически желонкой.

Основной недостаток станков этого типа — малое число ударов (45—60 в минуту), ограничивающее их производительность. Увеличить число ударов невозможно, так как продолжительность падения бу­рового снаряда зависит от ускоре­ния земного притяжения и высоты подъема.

Машины для ударно-вращательного бурения

Станок. 1СБУ-125 (самоходный буровой станок ударно-враща­тельного действия) предназначен для бурения вертикальных и на­клонных скважин глубиной до 22 ж и диаметром 105—125 мм в поро­дах с коэффициентом крепости f = 14 - 18.

Основными узлами станка 1СБУ-125 являются: ходовая часть, рабочий орган, механизм подачи бурового става, кабина с пультом управления, гидросистема, пневмосистема, электрооборудование и система пылеподавления.

Ходовая часть станка представляет собой гусеничную тележку углепогрузочной машины УП-3 с электроприводом.

Большинство узлов станка 1СБУ-125П унифицировано со стан­ком 1СБУ-125. К этим узлам относятся: мачта, буровой став с пневмоударником, кассетирующее устройство, редуктор вращателя, меха­низм подачи и система пылеподавления.

Рабочий орган станка 1СБУ-125 (рис. 2.5) состоит из вращателя 1, бурового става 2 с пневмоударником 3, мачты, кассетирующего устройства 4 и гидрозажимов 5. Вращатель представляет собой планетарный редуктор и трехскоростной асинхронный двигатель 6.

Мачта сварная из швеллеров, внутренние поверхности полок которых служат направляющими для плиты 7 вращателя. Подъем и опускание мачты осуществляется гидроцилиндрами 8, питаемыми от маслонасоса 9. В нижней части мачты на люнете установлен гидрозажим, который служит для удержания на весу бурового става во время спуско-подъемных операций. Здесь же расположен ключ 10 с гидропатроном, назначением которого является первоначальный срыв резьбового соединения штанг при разборке бурового става. Сектор ключа может поворачиваться на 90° в обе стороны от сред­него положения. Развиваемый ключом момент достигает 260 кГм. Кассетирующее устройство 4 служит для механизации процесса бурения и спуско-подъемных операций. Поворот его осуществляется гидроцилиндром 11. Станок горизонтируется во время работы тремя гидродомкратами 12.

Рис. 2.5. Схема станка 1СБУ-125

Основными узлами механизма подачи являются пневмодвигатель 13, червячный редуктор 14 и цепные передачи 15 и 16. К цепям 16 крепится плита 7 вращателя, перемещаемая вдоль мачты.

Для натяжения цепей 16 звездочки верхней части мачты имеют натяжное устройство. Натяжение цепи 15 осуществляется переме­щением самого редуктора 14.

Удаление буровой мелочи из скважины осуществляется воз­душно-водяной смесью. Предусматривается возможность оборудо­вания станка системой сухого пылеулавливания.

Питание станка сжатым воздухом осуществляется от передвиж­ной компрессорной станции или от общекарьерной воздушной сети. Для создания избыточного давления в кабине машиниста и обдува электродвигателей служит вентилятор 17.

Электрооборудование станка состоит из трех асинхронных короткозамкнутых двигателей суммарной мощностью 17,2 кет, распреде­лительного электрошкафа с пусковой защитной аппаратурой и элек­трического пульта с аппаратурой управления.