Рис. 25. Самоходная буровая каретка БК-5:
1—рама; |
2— скат; |
3 — пневматический |
|
двигатель мощностью |
10,5 л. с.; 4 — воз |
||
душный |
клапан; |
5 — домкрат; 6— распор |
|
ки; 7 — манипуляторы; |
8 — вертлюги; 9 — |
||
бачок-ресивер; |
10 — автоклапан; 11 — во |
||
дяной бачок; 12 — оси; |
13— цилиндры; 14— |
||
винты; 15 — гайка
Оборудование и инструмент для бурения шпуров |
65 |
Таблица 12
|
|
Характеристика |
буровых кареток БК |
|
|||
|
Вес ка |
|
Максимальные разме Размеры наретки в нерабочем |
||||
Мо |
Число |
ры выработки, м |
|
положении, |
мм |
||
ретки без |
|
|
|
|
|
||
дель |
перфора |
перфора |
|
|
|
|
|
|
тора, кг |
торов |
ширина |
высота |
длина |
ширина |
высота |
|
|
|
|||||
БК-2 |
1500 |
2 |
4,5 |
3,0 |
2440 |
1010 |
784 |
БК-3 |
— |
3 |
5,0 |
3,0 |
2585 |
1610 |
1540 |
БК-4 |
2700 |
4 |
5,5 |
3,0 |
2600 |
1930 |
810 |
БК-5 |
1500 |
5 |
4,5 |
3,65 |
3040 |
1010 |
984 |
из тележки с салазками 1, по которым свободно перемещаются
ползуны с укрепленными на них распорными пневматическими колонками 2. На распорных колонках находится рейка 3 с про филированной резьбой. По распорной колонке с помощью ше стерни, укрепленной на колонке рейки, передвигается муфта 4 с
кронштейном 5. На кронштейне с помощью конусов 6 и 7 укреп
лены салазки 8 перфоратора с автоподатчиком. Для удобства перемещения каретка снабжена дугой 9, прикрепленной к ней шарнирно. На эту дугу укладывают распорные колонки с пер фораторами. Каретка рассчитана на установку четырех ручных перфораторов. Полный вес ее с перфораторами 320 кг. Достоин
ства конструкции: небольшой вес, простота изготовления, на
дежность и устойчивость в работе, быстрота установки и убор ки после бурения (5—10 мин.).
Одна из зарубежных конструкций буровых кареток (фирмы «Джой», США), предназначенная для обуривания выработок высотой до 4,2 м и шириной до 8,4 м, изображена на рис. 27.
Каретка оборудована тремя стрелами с приводом ст двух гидравлических цилиндров двойного действия: один цилиндр обеспечивает подъем и опускание стрелы, другой — поворот в горизонтальной плоскости. Перфораторы устанавливаются на
податчиках, обеспечивающих |
бурение шпуров глубиной |
1,8 м |
без смены бура (длина хода |
податчика 2,4 л). Каретка |
пере |
двигается по рельсам. Обслуживают ее 3 человека. Закрепляют
каретку в забое при помощи гидравлической стойки.
В камерах большого сечения (очистные забои) обычно при меняют самоходные каретки на гусеничном или пневматическом ходу. В 1956 г. Институтом горного дела АН КазССР (канд. техн, наук В. Ш. Шарипов) сконструирована самоходная буро вая каретка СБК-4 (рис. 28) для очистных забоев. Опытный об разец этой каретки испытывался на шахтах Джезказгана. . Ус-
5 в. В, Недин, Ш. И. Ибраев
66 |
Горные породы и буровые работы |
гановлено, что применение
самоходной каретки в очистных забоях резко повышает производитель ность труда бурильщика, позволяя при этом полнос тью механизировать про цесс бурения.
Усовершенствованная модель буровой каретки для очистных забоев (рис. 29), разработанная тем же институтом, состоит из хо довой части, четырех ма нипуляторов и четырех удлиненных автоподатчи ков. Ходовая часть выпол нена на резиновых шинах с двумя бортовыми приво дами, позволяющими осу
ществлять разворот карет ки почти на месте. Благо даря применению электро двигателя каретка облада ет достаточно высокой
маневренностью и может передвигаться по восста
нию на 15—20°.
Манипуляторы снабже ны электрифицированны ми механизмами для подъ
ема и опускания стрел с автоподатчиками. При этом продолжительность
перестановки перфорато ра от одного шпура к сле дующему сокращается до
Рис. 26. Буровая каретка |
с коленчаты |
||
ми осями |
конструкции С. |
Г. |
Моисеева: |
I — салазки; |
2—пневматические |
распорные |
|
колонки; 3 — рейка с профилированной резь бой; 4 — муфта; 5 — кронштейн; 6—7—конусы; 3 — салазки; 9 — дуга
20 сек. против 2,5—3 мин. на каретках БК. Для об легчения вращения авто податчика в вертикальной плоскости он соединен со
стрелой с помощью пру
жинно-пневматического зажима. На каретке установлены удлинен ные податчики с полезным ходом перфоратора 3,5 м, что позволя ет бурить шпуры такой же глубины без замены бура. Каретка
--------------------------------- 4015
Рис. 29. |
Усовершенствованная конструкция самоходной буровой каретки |
СБК-4; |
|
1_ электромотор |
(ходовой); 2 —редуктор; |
3 — роликовая цепь; 4 — переключатель: 5 — домкрат; |
6—воздушный |
коллектор; 7 — платформа манипулятора; |
8 — стойка манипулятора; 9 — стрела манипулятора; |
10 — электромотор |
|
|
с редуктором подъема стрелы; 11— автоподатчик |
|
|
Оборудование и инструмент для бурения шпуров |
69 |
может обуривать забои высотой от 2,5 до 5,5 м. Она |
предназ |
начена для одновременной работы четырех перфораторов. Обслу
живают каретку 2—3 человека.
Зарубежная конструкция самоходной каретки для бурения в очистных забоях изображена на рис. 30. Ходовое оборудование этой каретки снабжено двумя бортовыми приводами, каждый из которых работает от самостоятельного пневматического двига
теля. Манипуляторы на каретке смонтированы так, что перфора-
Рис. 30. Самоходная буровая каретка в очистной
камере на одном из зарубежных рудников
торы могут поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На свободном конце стрелы вокруг какой-либо оси
автоподатчик с перфоратором получает необходимое линейное перемещение. Конструкция держателя позволяет вращать авто-
податчик на 360° как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Совместное действие этих двух механизмов (мани пулятора и держателя) обеспечивает возможность установки ав топодатчика с перфоратором в любом месте забоя и бурение в любом направлении.
В очистных камерах большого размера применяются башен
ные буровые каретки (рис. 31). Манипуляторы в этом случае
Оборудование и инструмент для бурения шпуров |
71 |
Усовершенствование установочных (механизмов идет в на правлении разработки легких и подвижных установочно-подаю-
щих приспособлений с плавными регуляторами подачи. Важной
задачей является усовершенствование конструкции самоходных
буровых кареток для очистных забоев с полной автоматизацией
работы перфораторов и дистанционным управлением.
Одним из направлений, в котором давно работает научная и
инженерная мысль в области бурения крепких горных пород,
является создание электрических перфораторов ударного дей ствия.
6. Электрические перфораторы ударного действия
Все применяемы^ в горной промышленности перфораторы ударного действия, являющиеся в настоящее время основным средством бурения шпуров в крепких породах, работают на сжатом воздухе.
Использование энергии сжатого воздуха сопряжено с рядом существенных неудобств и недостатков: низкий к. п. д., громозд кое воздушно-силовое и усложненное энергетическое хозяйство, трудность поддержания требуемого давления сжатого воздуха в забоях при большом количестве действующих машин и значи тельной протяженности воздухопроводов, необходимость использования в подземных выработках одновременно двух ви дов энергии (пневматической — для перфораторов и электриче ской— для других горных машин). Неудивительно поэтому, что научная и инженерная мысль давно работает над созданием электрической машины ударного бурения.
Первый электроперфоратор ударного действия для бурения шпуров был сконструирован еще в 1879 г. В последующие годы было предложено много различных конструкций таких машин.
Данные о некоторых электрических ударных перфораторах приведены в табл. 13.
Основные технические и эксплуатационные данные электро перфораторов пока значительно ниже, чем пневматических пер
фораторов ударного действия, поэтому промышленного приме нения они до настоящего времени не получили.
В конструктивном отношении ударные электроперфораторы можно разделить на две основные группы: 1) с электроприводом вращательного движения; 2) с электроприводом поступательного движения (соленоидные).
Большинство известных конструкций электроперфораторов относится к первой группе. Достаточно мощных конструкций со леноидных машин, обладающих небольшим в,есом, пока создать не удалось.
72 Горные породы и буровые работы
|
|
|
Таблица 13 |
|
Данные о некоторых электрических ударных перфораторах |
||||
|
|
Марка электроперфораторя |
||
Показатель |
|
СПК-1 (авторы ин |
ПБР-1 (автор *инже |
|
|
|
|||
|
|
женеры Кильчевские) |
вер Батуев) |
|
Расход мощности, кет. ...... |
1,8 |
0.98 |
||
2,2 |
1.3 |
|||
|
|
|||
Энергия удара бойка, |
кем .... |
1,94 |
2.25 |
|
1.65 |
|
|||
|
|
|
||
Частота уларов в 1 мин....................... |
1450 |
1350 |
||
Собственный вес перфоратора, кг . |
57 |
26 |
||
Скорость бурения, мм/мин .... |
27 |
50,5 |
||
Порода ..................................................... |
|
Среднезерпистый |
Плотный кварцит |
|
Коэффициент крепости |
породы по |
гранит |
|
|
15 |
20 |
|||
Протодьякониву ........................................ |
|
|||
Примечание. В числителе указаны проектные данные, в знаменателе—
опытные.
§ 3. Буры и их заправка
Бур (рве. 32) состоит из головки 1, тела бура 2 и хвостови ка 3 с буртиком или заплечиком. Хвостовик вставляется в спе циальное гнездо в поворотной буксе перфоратора и по нему в процессе бурения ударяет шток поршня. Длина и сечение хво стовика должны точно соответствовать размерам гнезда пово ротной буксы, бкртик служит для ограничения длины хвостови ка и совместно с буродержателем предотвращает выпадение бу ра из гнезда поворотной буксы после удара штока поршня.
Применяемые на практике буры делятся на сплошные и со ставные (со съемной головкой).
Съемные головки буров часто называют съемными бу ровыми коронками или сокращенно буровыми ко ронками.
Для изготовления буров применяются углеродистые стали марок У7, У8, У7А и У8А. Углеродистая сталь перечисленных марок состоит из углерода (0,6—1,0%), марганца (0,15—0,35%),
кремния (0,3—0,35%), хрома (0,2%), никеля (0,25%), серы и фосфора. Последние два компонента являются вредными приме сями (сера сообщает стали красноломкость, а фосфор — хладно ломкость). Их содержание допускается не более 0,04% (в от дельности) .