Станки для бурения скважин на рудных шахтах

Буровые станки можно классифицировать по типу механизма перемещения: несамоходные и самоходные, которые, в свою очередь, можно подразделить на пневмоколесные и гусеничные.

К шахтным буровым станкам предъявляются следующие требования: они должны быть маневренны и транспортабельны по выработкам; отвечать требованиям техники безопасности и санитарным нормам по пыли, шуму, вибрации и освещенности забоя; обеспечивать надежное раскрепление податчика в горной выработке и не допускать его произвольного раскрепления (снижения усилия распора); выдерживать заданное направление бурения (в пределах допустимого) на всю глубину скважины; иметь механизм наращивания и свинчивания буровых штанг; легко и быстро разбираться на транспортабельные узлы, а сами узлы должны иметь высокую ремонтопригодность.

На подземных рудниках СНГ применяется большое количество буровых станков различных конструкций отечественног о и зарубежного производства. Объясняется это чрезвычайно большим разнообразием горно-геологических условий залегания полезных ископаемых и, следовательно, систем разработок. Несмотря на это, шахтные буровые станки являются узкоспециализированными станками и оснащаются более простыми в конструктивном исполнении манипуляторами. Податчики буровых станков по конструкции аналогичны податчикам шахтных буровых установок, но имеют меньшую длину хода и более высокие усилия подачи.

Скважины диаметром до 90 мм и глубиной до 30 м в подземных условиях обычно бурят пневматическими или гидравлическими перфораторами. Скважины большего диаметра и глубины бурят станками с погружным пневмоударником. Небольшой объем бурения скважин диаметром 145-190 мм выполняется шарошечными станками.

До настоящего времени на отечественных рудных шахтах еще достаточно широко применяются несамоходные буровые станки с погружным пневмоударником, вошедшие в практику горных работ в 50-60-х годах прошлого века. Типичным представителем таких станков является буровой агрегат НКР-10ОМА (модификация МПА с пневмоприводом).

Рис. 3.32. Агрегат буровой НКР10ОМА в забое

Став буровых штанг служит для крепления пневмоударника и передачи ему вращатель­ного и поступательног о движения от станка, а также для подвода воздушно-водяной смеси к пнев м оуд арнику.

В отечественной практике пневмоударники пока все еще работают при давлении сжато­го воздуха 0,5.. .0,6 МПа, а то время как за рубежом уже несколько десятилетий пневмоударни­ки работают на давлениях 1,75...2,5 МПа, что позволяет в несколько раз увеличить производи­тельность и значительно снизить стоимость буровых работ. Объясняется такое отставание от­сутствием производства отечественной промышленностью передвижных дожимных компрес­сорных установок на соответствующее давление для горной промышленности.

В последние десятилетия на рудных шахтах большинства зарубежных стран широко вне­дряется самоходная буровая техника, производство которой в России практически отсутствует.

Для бурения кругового веера скважин большого диаметра (от 105 до 165 мм) на глубину до 180 м фирма «Ингерсолл Рэнд» (США) предлагает компактный самоходный буровой станок СММ-2 (рис. 3.33). Базой этого станка является гусеничный механизм хода 2, имеющий раз­дельный гидравлический привод гусениц мощностью 10,4 кВт. Гидронасос механизма переме­щения приводится в действие пневмодвигателем радиально-поршневого типа, питающегося от шахтной пневмосети давлением 0,62 МПа. В задней части станка размещены гидростанция с пультом управления гусеничным ходом 1 и сидение машиниста.

В передней части бурового станка на поперечной оси крепятся кронштейн (кулиса) 5, на котором смонтирован вращатель, поворачивающий ось податчика 6 на угол 360°. Два гидроци­линдра 3 осуществляют перевод податчика из транспортного положения в рабочее и поворачи­вают податчик на угол 20°, что дает возможность бурить скважины «под себя». На сварной ра­ме податчика 10 находится вращатель 8, который перемещается но раме податчика телескопи­ческим гидроцилиндром с двойной раздвижностью.

В нижней части податчика расположен гидроключ для удержания бурового става при осуществлении спуско-подъемных операций и центратор 12, который точно центрирует по оси буримой скважины пневмоударник. При бурении вниз рама податчика надвигается на почву выработки гидроцилиндром 7 и фиксируется башмаком 13. Раскрепление податчика в кровлю выработки производится двумя гидродомкратами 9, расположенными по бокам рамы податчи­ка. При изменении направления бурения места раскреиления податчика меняются местами.

Рис. 3.33. Буровой станок СММ-2

Управление процессом бурения осуществляется дистанционно с пульта 11, а можно и с стационарного пульта 4. Буровой станок СММ-2 имеет компактную конструкцию, что позволяет в большинстве случаев спускать его в шахту без демонтажа. Этот буровой станок имеет так­же высокую технологическую скорость бурения - от 8 (при давлении сжатого воздуха в сети 0,5 МПа) до 40 м/ч (при работе с дожимным компрессором и давлении 2,5 МПа).