Станки для бурения скважин на угольных шахтах

Бурение скважин в угольных шахтах характеризуется своей спецификой, связанной с высокой скоростью бурения, слабой устойчивостью пород, работой в действующих выработках во взрывоопасной среде и др. Скважины бурятся обычно по углю или породам средней крепо­сти ( f <8), поэтому на всех станках реализуется вращательный способ бурения.

Буровые станки можно подразделить по следующим классификационным признакам:

- по назначению - для бурения дегазационных, нагнетательных, разгрузочных и др. скважин диаметром до 150 мм и глубиной до 100 м; для бурения технологических скважин диаметром до 1500 мм для перепуска угля, прокладки кабелей и трубопро­водов, вентиляции и т. п.;

- по виду энергоносителя - на электрические, пневматические и гидравлические;

- по конструктивной схеме самого станка - с неподвижным вращателем и выдвиж­ным шпинделем и с подвижным вращателем;

- по массе - на легкие (до 1000 кг) и тяжелые (свыше 1000 кг).

В настоящее время все буровые станки для угольных шахт являются несамоходными, с гидравлическим механизмом подачи бурового става на забой и дистанционным управлением. Однако дистанционное управление полностью не решает проблем безопасности обслуживаю­щего персонала, так как операция наращивания бурового става пока не механизирована.

На рис. 3.37 представлен буровой станок БГА-2М, который предназначен для бурения скважин по углю любой крепости, включая породные прослойки мощностью до 0,2 м и крепо­стью до f = 5. Станок смонтирован на станине 8, к которой крепится двухскоростной редуктор- вращатель 9 с электродвигателем 1 Две параллельные трубчатые направляющие 3 крепятся в расточках редуктора. Для установки буровых штанг имеется буровой замок 4, траверса которо­го перемещается по трубчатым направляющим 3. В верхней части трубчатых направляющих имеется подхват 2 для удержания бурового става в момент наращивания или разборки его. По­ворот станка в вертикальной плоскости относительно его рамы осуществляется гидроцилин­дром 6, а окончательная фиксация станка в нужном положении производится винтовыми стяж­ками 7. Подача бурового замка с траверсой на забой и холостой ход осуществляются двумя гид­роцилиндрами 5. Питание гидросистемы станка производится от автономной насосной стан­ции.

Рис. 3.37. Буровой станок БГА-2М

Перспективы развития буровой техники

  Буровзрывной способ отделения крепких горных пород от массива в настоящее время является основным, и таким он останется и в ближайшем будущем, пока не будут предложены новые, нетрадиционные и экономически эффективные способы разрушения горных пород.

  Энергонасыщенность буровых систем к настоящему времени достигла предела, ограниченного прочностными свойствами материала бурового инструмента и деталей функциональных узлов.

  Перспективы совершенствования буровой техники в России и за рубежом на ближайшее будущее можно сформулировать следующим образом:

1. Улучшение санитарно-гигиенических условий работы бурильщика по шуму, пыли и вибрации.

2. Совершенствование породоразрушающего инструмента в направлении повышения прочности и износостойкости буровых коронок и штанг.

3. Повышение надежности в работе всех функциональных узлов буровых установок и станков до уровня, обеспечивающего безотказную работу буровой системы в течение всего цикла обуривания забоя. Это положение особенно важно при создании автоматизированных и роботизированных буровых систем.

4. Механизация и автоматизация вспомогательных операций при бурении скважин. Это, в первую очередь, касается операции наращивания и разборки бурового става, так как по продолжительности эта операция соизмерима с продолжительностью бурения скважины на глубину, равную длине штанги.

5. Совершенствование существующих и создание новых автоматизированных систем управления буровых станков и шахтных буровых установок, обеспечивающих автоматизацию забуривания, параллельность бурения, режимные параметры бурения на оптимальном уровне, предотвращение заклинивания бура и диагностику функциональных систем.

6. Создание буровых роботов с широким использованием для управления буровыми системами микропроцессоров.