Оборудование и инструмент для бурения шпуров |
79 |
крашивания или излома равен 25% [9], расход твердого сплава на 1 шпурометр можно определить по формуле
|
|
|
|
9т =-Л— |
|
<38> |
||
|
|
|
|
|
7,5 с |
|
|
|
где <?т— расход твердого сплава на |
1 пог. м шпура, |
г; |
||||||
с — стойкость |
твердого |
сплава |
на одну заточку |
(опреде |
||||
ляется опытным путем или же по табл. 16), м\ |
||||||||
G — общий вес пластинок (4 шт. для крестовой головки и |
||||||||
1—2 шт. для долотчатой головки, |
идущих на армиро |
|||||||
вание одного бура), |
г. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 16 |
|
|
|
|
Данные о стойкости буров [3] |
|
||||
|
|
|
|
Стойкость буров, армированных твердым сплавом, |
||||
|
|
|
|
|
|
пог. м на одну заточку |
|
|
Коэффициент |
Стойкость сталь |
|
|
|
|
|
||
крепости по |
|
|
марки сплава |
|
||||
род по шкале |
ных буров, пог. м |
|
|
|
||||
Протодьяко- |
на одну заправку |
|
|
|
|
|
||
иова |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВК-15 |
ВК-11 |
ВК-9 |
|
20 |
0,008 |
|
0,4 |
|
|
|
||
19 |
0,016 |
|
0,7 |
|
|
|
||
18 |
0,025 |
|
1,0 |
|
|
|
||
16—18 |
0,045 |
|
1,5 |
|
|
|
||
14—16 |
0,085 |
|
2,5 |
|
6,4 |
|
||
12—14 |
0 |
16 |
|
|
3,9 |
|
|
|
10—12 |
0,30 |
|
|
|
|
9,8 |
27,3 |
|
8—10 |
0,6 |
|
|
|
|
16,2 |
||
6-8 |
1,20 |
|
|
|
|
|
45,0 |
|
Ниже 6 |
2,0 |
|
|
|
|
|
64,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RJ |
Расход буровой стали при применении буров, армированных |
||||||||
твердыми сплавами, можно определить, кроме того, |
подставив |
|||||||
в формулу |
(38) |
вместо |
веса |
пластинок вес буровой стали на |
||||
одну заправку (по данным практики или же из табл. 15). |
||||||||
§ 4. Сведения о канализации сжатого воздуха |
||||||||
Сжатый воздух |
для |
пневматического |
бурения |
вырабаты |
||||
вается компрессорами, установленными на поверхности рудника,
и подается к перфораторам по металлическим трубам. Диаметр труб обычно составляет 50—150 мм (в зависимости от числа одновременно работающих перфораторов). В начале каждого ответвления от главного воздухопровода, называемого маги
80 Горные породы и буровые работы
стралью сжатого воздуха, устанавливают краны, поз воляющие отключать каждую отходящую ветвь.
В забоях к трубам присоединяют специальные воздухорас пределители, от которых по гибким резиновым шлангам сжатый воздух подводится к перфораторам. Соединение резинового шланга с перфоратором и воздухопроводной трубой должно быть плотным, чтобы не допустить потерь сжатого воздуха. Эти соединения делают стандартными, что позволяет присоединять
Рис. 35. Схема присоединения пер
форатора |
к воздушной линии: ; |
|
/ — ниппель; |
2 —кран; |
3—шланг; 4 — |
зажим; 5 — накидная |
гайка; 6 — трой |
|
ник воздухопровода
перфораторы любой конструкции. Шланг присоединяют к пер форатору при помощи накидной гайки с конусным или плоским
ниппелем и прокладкой. Обычная длина шлангов 9—18 м. Спо
соб соединения шланга с воздушным краном перфоратора по казан на рис. 35.
Резиновый шланг состоит из нескольких слоев плотной рези
ны и хлопчатобумажных прокладок. Для предохранения шланга
от внешних повреждений поверх хлопчатобумажной оплетки иногда делают проволочную обмотку или обмотку из вулкани зированной просмоленной веревки или шпагата. Диаметр шлан гов 13; 16; 19 и 25 мм.
Вместо обычных кранов или вентилей в современной практи ке находят применение автоматические клапаны (рис. 36). При отключении шланга от трубопровода клапан 1 прижимается к своему седлу 2 спиральной пружиной 3 и не пропускает сжа того воздуха. При навинчивании накидной гайки 4 ниппель 5
Оборудование и инструмент для бурения шпуров |
81 |
нажимает на клапан и открывает его. В этом случае сжатый воз
дух свободно проходит в шланг и далее через кран в (воздухорас
пределительное устройство перфоратора.
Для сращивания шлангов применяют временные соединитель ные муфты с двухсторонними ниппелями. Для постоянного сра-
Рас. 36. Автоматический клапан
щивания применяют двухсторонние ниппели, зажимаемые поверх соединения специальными обхватами.
Шланги для подачи воды при бурении соединяются так же,
как и воздушные.
§ 5. Бурение шпуров с промывкой
При ударном бурении шпуров в результате механического разрушения горных пород образуется большое количество пыли, размер частичек которой зависит в основном от режима бурения и физико-механических свойств породы. Бурение шпуров без промывки сопровождается весьма интенсивным выделением пы
ли, особенно в крепких породах и в восстающих забоях. Эта пыль, насыщая атмосферу забоя, оказывает вредное влияние на организм человека, вызывая опасность заболеваний силикозом или другими видами пневмокониоза.
Борьба с рудничной пылью, особенно кварцевой, является од ной из важнейших проблем, стоящих перед горной промышлен ностью. По действующим нормам количество взвешенной в возду хе пыли при содержании в породах более 70% свободной двуоки си кремния не должно превышать 1 мг в 1 я3 воздуха, а при со держании от 10 до 70% SiO2 — 2 мг/м3. Для других видов мине ральной пыли, в зависимости от их состава, допускаются предель ные концентрации до 4—10 мг/м3 (последняя цифра—для уголь ной пыли, не содержащей SiO2). Мероприятия по борьбе с пылью
в рудниках и шахтах регламентированы специальными постанов лениями Советского правительства.
Основным и наиболее распространенным средством борьбы с
громадным количеством пыли, образующимся при бурении шпу ров, является применение промывки водой (мокрое буре-
6 В. В. Недин, III. И. Ибраев
82 |
Горные породы и буровые работы |
н и е). |
Этот способ теперь широко используется на металличе |
ских рудниках и в угольных шахтах. Преимущества мокрого бурения:
1)простота осуществления и надежность действия;
2)минимальные затраты времени на вспомогательные опе
рации, связанные с применением промывки;
3)повышение производительности бурения до 20—25% при нормализованном процессе промывки;
4)повышение стойкости бура вследствие непрерывного
охлаждения лезвия водой;
5)небольшие капитальные затраты при одновременном ис
пользовании прокладываемых водопроводных сетей для ороше ния и противопожарных целей;
6) резкое снижение запыленности рудничного воздуха. Так,
благодаря применению промывки при мелкошпуровом бурении запыленность воздуха в наиболее силикозоопасных забоях сни зилась по сравнению с сухим бурением по весу пыли в 85—97 раз и по числу пылинок — в 9—12 раз.
Кнедостаткам бурения с промывкой относятся:
1)повышение влажности воздуха в забоях;
2) трудность применения в условиях недостатка воды или
взоне вечной мерзлоты;
3)усложнение конструкции перфораторов, используемых
для бурения с промывкой (при осевом способе промывки) или усложнение конструкции бурового инструмента (при боковом способе промывки);
4) неполнота смачивания пыли, особенно мелких ее фракций,
из-за ряда причин, из которых главнейшей является аэрация про мывной воды сжатым воздухом, проникающим к забою шпура через бур.
Несмотря на указанные недостатки, в целом бурение с про мывкой имеет несомненные преимущества как в техническом, так и в экономическом отношениях перед другими, ныне извест ными способами борьбы с буровой пылью.
Сухое пылеулавливание при бурении шпуров имеет на наших рудниках весьма ограниченное применение ввиду несовершен ства конструкций пылеуловителей.
Применение промывки дает должный санитарно-гигиениче ский эффект только при строгой нормализации процесса мокрого бурения.
Требования, обеспечивающие необходимые условия нормали зации осевой промывки (наиболее распространенной в настоя щее время) изложены в специальной инструкции, разработанной Комиссией при АН СССР по борьбе с силикозом [25]. Расход воды на промывку должен быть не менее 3 л!мин при бурении
Оборудование и инструмент для бурения шпуров |
83 |
ручными перфораторами и не менее 5 л/мин — при бурении те лескопными и колонковыми перфораторами. Давление промы вочной воды должно быть на 0,5—1 ат ниже давления сжатого воздуха.
Для того чтобы исключить возможность забуривания шпуров всухую и обеспечить требуемую подачу воды в шпур, следует применять специальные приспособления для блокировки подачи воды и сжатого воздуха.
Весьма компактным и надежным, как показали испытания, оказался блок-кран (рис. 37), предложенный на одном из рудни ков Кривбасса Ф. В. Номировским. В этом кране имеется шток 10 с двумя поршнями /3 и 5 и клапаном 14. Для того чтобы от крыть доступ сжатому воздуху, необходимо подать в водяной цилиндр воду, которая окажет давление на водяной поршень 5,
сдвинет весь шток в крайнее положение (как показано на черте же) и тем самым клапан 14 откроет доступ сжатому воздуху в перфоратор. Как показали испытания, расход воды, поступаю щей в шпур под давлением 3,5 ат, составляет 4,5—5 л!мин при давлении воздуха 5 ати.
При боковом способе промывки вода обычно подается к хво стовику бура через специальную муфту, надеваемую на бур.
Из известных конструкций муфт для боковой промывки, по лучивших применение в практике, заслуживают внимания муф та с фасонным резиновым уплотнением конструкции П. Н. Тор-
ского и М. И. Волохова, (Институт горного дела АН КазССР), муфта конструкции Н. П. Иванова и К. И. Беличенко (Кривбасс),
а также муфта М-1 (бывш. Министерства угольной промышлен ности) .
1. Муфта конструкции П. И. Торского и М. И. Волохова при меняется на ряде рудников Сибири и Казахстана. Эта муфта (рис. 38) состоит из корпуса 1, штуцера для присоединения во
дяного шланга 3 и резинового уплотнения 2. Корпус муфты представляет стальную отливку, проточенную изнутри для по мещения резинового уплотнения. Поверхность муфты цементи руется. Во избежание быстрого износа качество и термическая
обработка стали муфты должны быть такими же, какие прини маются для буровращающей втулки перфоратора. В изготовлен
ную муфту вставляют фасонный резиновый уплотнитель с коль цевыми пазами. Муфта указанной конструкции может приме няться для всех типов перфораторов, у которых буровращательная втулка выходит из передней головки. Для перфораторов, у которых передняя головка выступает над буровращающей втулкой, муфта должна быть увеличена по длине с одной сто
роны на величину указанного выступа.
Для телескопных перфораторов применяется такая же муфта,
что и для ручных и отличающаяся лишь наличием в нижней
*6