книги / Технология и безопасность взрывных работ

С увеличением коэффициента крепости породы f (рис. 2.2, в) оптимальные значения осевого усилия Рос (1) и удельный износ инструмента ∆L (3) растут, а скорость бурения Vб (2) и частота вращения n (4) уменьшаются.

Машины вращательного бурения делятся: 1) по роду потребляемой энергии:

•на пневматические,

•электрические,

•гидравлические;

2) по мощности и способу установки:

•на ручные,

•колонковые,

•устанавливаемые на манипуляторах буровых кареток. Ручные сверла (табл. 2.2) предназначены для бурения шпу-

ров диаметром до 50 мм и глубиной до 4 м в мягких породах с f ≤ 2 при осевом усилии до 30 кг и имеют мощность двигателя

1,0–1,4 кВт.

Ручные сверла с принудительной подачей (рис. 2.4) развивают осевое усилие на забой до 3,0 кН, что позволяет бурить породы с f ≤ 4. Принудительную подачу обеспечивает специальный механизм, который расположен на корпусе редуктора и со-

31

стоит из червячной пары и барабана с тросиком, закрепленным на забое. Шпуры бурятся этими сверлами вручную или с легкой распорной колонки.

Рис. 2.3. Бурение шпуров ручным электрическим сверлом СЭР-19м

Рис. 2.4. Ручное электросверло ЭРП18Д-2М с принудительной подачей на забой: 1 – сверло; 2 – буровая штанга; 3 – направляющая; 4 – распорная колонка; 5 – металлический тросик; 6 – червячный редуктор

Колонковые сверла (табл. 2.3) массой 100–130 кг с двигателем мощностью 2,5–5,0 кВт применяют при бурении шпуров диаметром до 50 мм и глубиной до 5 м с f ≤ 6–7.

Колонковые электрические и гидравлические сверла крепят на колонках (рис. 2.5) или манипуляторах буровых кареток.

32

Таблица 2.3

Техническая характеристика электробуров и колонковых электросверл

Рис. 2.5. Бурение шпуров колонковым электрическим сверлом с креплением его на распорной колонке:

1 – распорное устройство; 2 – верхняя рама; 3 – нижняя рама; 4 – серьга (крепление сверла на колонке)

Пневматические сверла (рис. 2.6) применяются для бурения шпуров диаметром до 46 мм и глубиной до 3–4 м при проведении выработок по слабым породам с f ≤ 4.

При вращательном бурении шпуров применяют угольные и породные резцы (рис. 2.7, 2.8) с лезвиями, армированными пластинками твердого сплава ВК-6, ВК-8, ВК-8В толщиной

3–4 мм.

33

При внедрении лезвия в породу вокруг него образуется зона 1 тонко измельченной породы (рис. 2.11). Контур зоны разрушения 2 в сечении имеет форму элемента окружности, к которой примыкает зона породы, разрушенной трещинами на столбики сектора. У поверхности забоя трещины изгибаются и выходят на поверхность забоя, образуя зону скола 3.

Рис. 2.11. Разрушение породы при ударном бурении: а: 1 – зона измельчения; 2 – разрушенный слой; 3 – зона скола; 4 – зона растрескивания; б: разрушение при ударно-поворотном бурении

При внедрении инструмента размеры зон измельченной породы увеличиваются дискретно на одно, два, три зерна, из которых состоит разрушаемая порода.

Различают ударно-поворотное, ударно-вращательное

ивращательно-ударное бурение:

при ударно-поворотном бурении обычными и погружными молотками инструмент поворачивается на определенный угол только в промежутках между ударами. Порода разрушается в результате ударов;

при ударно-вращательном бурении погружными пневмоударниками и перфораторами с независимым вращением удары наносятся по непрерывно вращающемуся инструменту. Порода разрушается в результате ударов;

при вращательно-ударном бурении удары наносятся по непрерывно вращающемуся под большим (в 10 раз больше, чем при ударно-вращательном бурении) осевым усилием инстру-

37

менту. Разрушение породы происходит как за счет внедрения инструмента при ударах, так и за счет поворота (резания) при вращении инструмента.

Машину для ударного бурения шпуров называют перфо-

ратором (историческое название) или бурильным молотком.

Бурильные молотки делятся:

1)по принципу вращения бура:

•с зависимым вращением,

•с независимым вращением;

2)по способу применения:

•ручные,

•колонковые,

•телескопические;

3)по массе:

•легкие (до 18 кг),

•средние (20–25 кг),

•тяжелые (более 30 кг);

4)по частоте ударов:

•обычные (до 2000 уд./мин),

•высокочастотные (свыше 2000 уд./мин);

5)по способу очистки шпура:

•со встроенной центральной и боковой промывкой,

•с отсосом пыли от забоя;

6)по типу рабочего агента:

•пневматические,

•гидравлические,

•электрические.

Бурильные молотки легкие и средние устанавливается на пневмоподдержках, а тяжелые – на колонках или манипуляторах буровых кареток.

Ручные перфораторы (табл. 2.5) используются при бурении шпуров диаметром 40–46 мм и глубиной до 4 м при проведении выработоквпородах среднейкрепостиипрочныхпородах сf ≥5.

38

Таблица 2.5

Техническая характеристика пневматических бурильных молотков

Тяжелые колонковые перфораторы (табл. 2.6) применяют для бурения шпуров с колонок, манипуляторов и буровых кареток при проведении горных выработок в породах крепких и очень крепких с f = 17…20.

Таблица 2.6

Техническая характеристика тяжелых пневматических бурильных молотков

39