Перспективы ударного бурения

Ударный способ бурения является наиболее универсальным, обеспечивающим высокие скорости бурения шпуров и скважин в породах любой крепости.

Скорость ударного бурения горных пород можно повысить за счет следующих основных направлений:

- значительного увеличения мощности буровых машин,

- доводки до промышленных образцов полнопогружных буровых машин,

- комплексной механизации и автоматизации бурения,

- совершенствования конструкции и повышения показателей бурового инструмента, совершенствования организации буровых работ.

При бурении взрывных скважин и шпуров основными буровыми машинами являются пневматические ударные машины.

Лекция № 3

Вращательное бурение

При разработке МПИ широко применяют вращательные буровые машины.

Преимущества этих машин по сравнению с ударными и ударно-вращательными является:

- значительно меньший шум,

- пониженное пылеобразование,

- широкие возможности механизации и автоматизации процессов бурения.

Для бурения шпуров в мягких породах применяют сверла:

- электрические,

- пневматические,

- гидравлические.

Для бурении скважин на подземных и открытых горных разработках применяются станки вращательного бурения, работающие в основном на электрической, реже на пневматической энергии.

Вращательный способ бурения применяют в различных горно-геологических условиях.

Основное различие у станков вращательного бурения является принцип действия механизма подачи, осуществляющего движение бурового инструмента вперед и назад и создающего осевое усилие при бурении.

Современные конструкции буровых машин имеют подачу:

- гидравлическую,

- пневматическую,

- винтовую,

- кремальерную,

- цепную,

- канатную.

Сверла

Для бурения шпуров в породах невысокой крепости используются вращательные сверла:

- электрические,

- пневматические,

- гидравлические.

Сверла получили распространение на буровых работах при разработке угольных и соляных месторождений. Внедрение электросверл на шахтах, разрабатывающих металлические руды, не имело успеха, т.к. мягкие руды неоднородны и имеют крепкие прослойки.

Наиболее широкое распространение имеют сверла с электрическим приводом.

При бурении шпуров диаметром до 46 мм и глубиной до 2 м применяют ручные электросверла с мощностью двигателя до 1,5 кВт.

Бурение ими производят с рук или со вспомогательной легкой распорной колонки.

Ручные сверла являются простейшими буровыми машинами и имеют три основных узла:

- двигатель,

- редуктор,

- рабочий буровой инструмент (бур из витой стали со съемным резцом-коронкой).

Колонковые сверла являются более мощными буровыми машинами с двигателем мощностью 2,5…5 кВт. и применяются при бурении шпуров диаметром до 50 мм, глубиной до 5 м в породах с .

На угольных шахтах колонковые электросверла применяют для бурения разведочных скважин глубиной до 50 м…60 м. При этом обычный спиральный бур заменяют легкими бурильными трубами диаметром 33,5 мм и колонковым снарядом с кольцевой коронкой, армированной пластинками сплава ВК-8.

Бурение ведут с промывкой скважины водой через сальник радиального типа, установленный на первой трубе, закрепленной в патроне сверла.

С увеличением мощности колонковых сверл потребовалось механизировать и автоматизировать вспомогательные операции при бурении. Разработаны конструкции манипуляторов для сверл различного типа (электрических, пневматических и гидравлических), устанавливаемых на ходовых тележках погрузочных машин или на специальных самоходных тележках.

Рис. Кинематические схемы сверл

а – с винтовой подачей; б – с гидравлической подачей; в – с цепной подачей.

Станки вращательного бурения: