Для добычи и переработки каменных материалов

Распространение в дорожных войсках нашла бурильная машина БТС-150 (рис. 10.1), которая позволяет бурить вертикальные и наклонные скважины в мерзлых грунтах I-IV категорий и скальных породах V-VIII категорий.

Табельная машина представляет собой комплект навесного оборудования на тракторе Т-130 и использует прицеп вращательного бурения при создании непрерывного осевого давления на забой. Порода забоя разрушается вращающимся трехшарошечным долотом 1 и удаляется из скважины при бурении мягких пород шнеком, а при бурении крепких пород - сжатым воздухом. В последнем случае сжатый воздух одновременно охлаждает шарошечный инструмент. Сжатый воздух подается от включаемой в комплект компрессорной станции.

Бурильная машина БТС-150 предназначена для разработки мерзлых грунтов и скальных пород взрывным методом.

Рис. 10.1. Бурильная машина БТС-150:

1 – трехшарошечное долото; 2 - вращатель; 3 – основная рама; 4 – кассетное

устройство; 5 – буровая рама; 6, 7, 8 - гидроцилиндры; 9 – шнек

Краткая техническая характеристика: базовый трактор Т-130; диаметр буримых скважин 150 мм; глубина бурения до 32 м.

Основой навесного оборудования служит рама сложной формы 3, шарнирно опирающаяся на задние кронштейны на раме тележки трактора и на кронштейны переднего домкрата.

Главная рабочая часть машины - буровая рама 5, на которой помещается вращатель 2 (цилиндрический редуктор), предназначенный для передачи крутящего момента от карданного вала к буровому ставу. Буровая рама может поворачиваться относительно основной рамы с помощью гидроцилиндров наклона 7, обеспечивая тем самым возможность разработки наклонных скважин. Привод бурового става осуществляется от вала отбора мощности трактора через механическую коробку передач, позволяющую получать две рабочие скорости и обратный ход, карданный вал, левый и правый конические редукторы. К крышке вращателя шарнирно крепится шток гидроцилиндра 6 подачи на забой. Через вращатель внутрь бурового става от компрессорной станции подается сжатый воздух для выноса из скважины разбуренной породы и пыли. На буровой раме закреплено также кассетное устройство 4 в виде барабана, позволяющего разместить в нем восемь буровых штанг. Кассету при помощи гидроцилиндра перемещают к буровому ставу и обратно для механизированной подачи или уборки буровых штанг при их наращивании или разборке. В комплекте машины имеется двенадцать буровых штанг и два шнека 9.

Кроме гидроцилиндров подачи бурового става и кассеты со штангами, гидросистема БТС-150 включает гидроцилиндры одного переднего 8 и двух задних домкратов, гидроцилиндры наклона буровой рамы, шестеренный насос, два гидрораспределителя и необходимые контрольные приборы. Управление работой машины при бурении осуществляется с пульта, расположенного в ее задней части.

Машина БТС-150 может быть использована для пневмоударношарошечного бурения, в этом случае через переходник к буровому ставу крепят погружной пневмоударник П-125, а к нему также через переходник – шарошечное долото.

В последние годы в войска стала поступать бурильная машина СБШ-160, смонтированная на шасси трактора Т-130. По своим возможностям она близка к машине БТС-150. В связи с наличием собственной компрессорной установки 14 ВК, которая размещается впереди трактора на удлиненной раме, машина СБШ-160 может использоваться автономно.

Применяется также термическое бурение - разрушение породы высокотемпературными газовыми струями. Разрушение породы происходит в результате неравномерного прогрева породы по глубине, что влечет за собой неравномерность расширения поверхностных слоев. Разрушенная порода выносится из скважины продуктами сгорания. Температура газов 2200-3500⁰, скорость их истечения 1800-2000 м/с. Применяется для однородных крепких горных пород.

В ВИА им. Куйбышева разработаны термобуры, которые работают от двигателя автомобиля ЗИЛ-131 «Бур-К» или другой боевой или транспортной машины с дизельным двигателем «Бур-Д». Эти буры являются индивидуальным средством для устройства укрытий для техники в мерзлых и скальных грунтах. Они успешно применяются, особенно для бурения горных пород. Для глины бурение затруднено, мерзлая глина только шелушится.

Дробилки служат для измельчения каменных пород. По конструктивным схемам дробилки разделяются на следующие типы: щековые, конусные, валковые, ударного действия. Для тонкого помола применяют мельницы (вибрационные, шаровые, стержневые). Промывка и сортировка песка, гравия, щебня производится на гравиемоечных машинах, специальных грохотах и сортировальных установках.

Щебень, используемый при строительстве и ремонте автомобильных дорог, получают измельченением каменных материалов следующими способами: раздавливанием, раскалыванием, ударом и истиранием. Обычно в машинах разрушение камня производится в результате сочетания перечисленных способов. Процесс дробления характеризуется степенью измельчения:

i = ,

где D - средний размер кусков исходного материала;

d - средний размер раздробленных кусков (получаемого продукта).

Во всех случаях разрушение каменной породы происходит при достижении в ней напряжения, превышающего предел прочности.

Получаемый в результате дробления каменный материал в зависимости от крупности может быть разделен на следующие виды:

Размер кусков, мм

Щебень крупный……………………………….40-70

Щебень нормальный (средний)……………….20-40

Клинец…………………………………………..10-20

Каменная мелочь………………………………..3-5

Высевки………………………………………….3

Обычно получение мелких фракций возможно лишь в результате применения двухступенчатого дробления, т. е. когда каменный материал пропускается через две дробилки. Технологический процесс строится таким образом, чтобы не пропустить через дробилку лишний каменный материал. Это достигается предварительным отделением от него тех мелких фракций камня, которые уже не подлежат дроблению.

Различают дробление:

мелкое d= 5-20 мм, i≥10;

среднее d=20-40 мм, i=3-8;

крупное d≥60 мм, i=3-8.

Из всех перечисленных дробилок по своим конструктивным и эксплуатационным показателям наиболее применимы при строительстве автодорог щековые и валковые.