Моторуб M-1

16.09.2020

Для проходки самых мелких скважин и шпуров в бывш. СССР созданы различные конструкции мотосверл, механических пробоотборников и мотобуров. Наиболее совершенным мотобуром является мотобур М-1, разработанным СКВ ВПО «Союзгеотехника» Министерства геологии бывш. СССР.

Основные параметры мотобуров приведены в табл. 49.

При создании мотобура M-1 был учтен опыт эксплуатации мотосверл MC-1 и MC-1М, механических пробоотборников МП-1 и мотобура Д-10, работающих в различных геологических и климатических условиях.

Мотобур M-1 спроектирован без конического редуктора. Общий вид мотобура представлен на рис. 100.

При использовании соответствующего комплекта инструментов мотобур M-1 может эффективно быть использован как для бурения шпуров, так и для проходки скважин. при глубинной металлометрической съемке, (в качестве пробоотборника) и бурении мелких скважин взамен мотобура Д-10.

Мощность от двигателя к коробке скоростей передается через центробежную муфту сцепления. Вращатель мотобура расположен в силлуминовом корпусе. Поводковая муфта отсутствует.

Ведомый диск муфты сцепления приводит во вращение вал-шестерню (z=10), которая связана с зубчатым колесом (z=48), сидящим на шпонке промежуточного вала. На этом же валу размещены шестерни (z=11) и (z=21). Частота вращения шпинделя изменяется попеременным зацеплением шестерен промежуточного вала соответственно с зубчатыми колесами (z=47, z=37) подвижного блока, передвигаемого по шлицам шпинделя при помощи вилки переключения частот. Положение рукоятки управления фиксируется в пазах кожуха-фиксатора. Перемещение рукоятки в верхнее положение соответствует включению первой и второй частот вращения шпинделя. При установке рукоятки в среднее положение зубчатые пары выводятся из зацепления, обеспечивая выключение вращения инструмента при работающем двигателе. Это облегчает пуск двигателя и исключает возможность произвольного включения механизма при повышении частоты вращения двигателя и срабатывании центробежной муфты, что в сравнении с другими мотобурами существенно улучшает условия техники безопасности.

Частоту вращения двигателя можно снижать (на определенном интервале) дросселированием, при этом крутящий момент не снижается.

Учитывая, что мощность двигателя «Дружба-4» больше, чем у двигателей МП-1 и МС-1, шестерни мотобура M-1 имеют модуль 2 вместо 1,5, при этом несколько увеличена ширина зубчатых колес.

Вращатель рассчитан на 5 тыс. ч работы на каждой передаче против 2 тыс. ч у. мотобуров МП-1 и МС-1. Масса мотобура, несмотря на увеличение мощности двигателя и повышение моторесурсов вращателя, не имеет существенной разницы с массой MC-1М, МП-1 и Д-10.

Для снижения вибраций, передаваемых на рукоятки мотобура М-1 при бурении, предусмотрено амортизационное устройство, отсутствующее у Д-10.

Опытные образцы M-1 были изготовлены Оренбургским заводом бурового оборудования. Предварительные испытания мотобура M-1 были проведены в Оренбургском геологическом управлении при бурении скважин при металлометрической съемке. За время испытаний двух опытных образцов было пробурено 2215 м в породах II—IV категорий по буримости.

По сравнению с МП-1 и Д-10 мотобур M-1 в аналогичных геологотехнических условиях имел более высокие технико-экономические показатели.

Приемочные, а также предварительные испытания мотобура M-1 с целью выявления его эффективности при бурении шпуров проводились в Мамско-Чуйской экспедиции Иркутского геологического управления. Бурили в наносах многолетней и частично сезонной мерзлоты. Разбуриваемые породы представлены растительным слоем (0,2—0,3 м), песчано-глинистыми отложениями с содержанием грубообломочного материала до 30—40 %, разрушенными коренными породами (пегматиты, известняки, биотитовые гнейсы и пр.).

Шпуры проходились мотобуром M-1 с использованием буров из витой ромбической стали длиной 0,8; 1,4 и 2,0 м, оснащенных породными резцами РП-2. Шпуры бурили двое рабочих. Крутизна склонов в месте работ достигала 15—25°. Температура воздуха при испытаниях колебалась от -45 до +10°C. Из 1046 м шпуров, пройденных в период приемочных испытаний, на плановых объектах пробурено 911 м, что обеспечило проходку поисковых траншей взрывом на выброс в объеме 3113 м3.

Сравнительные технико-экономические показатели проходки шпуров мотобуром и мотосверлом в аналогичных геолого-технических условиях для одинаковых объемов бурения приведены в табл. 50.

Средняя сменная производительность, полученная за время работы мотобура M-1, на приемочных испытаниях при бурении шпуров в многолетней мерзлоте достигала 10—25 м.

При приемочных испытаниях выявлено, что в условиях, Мамско-Чуйской экспедиции мотобур M-1 эффективнее электросверла.

Для установления эффективности мотобура при бурении шнековым способом мелких скважин опытный образец испытывался в Орской геофизической экспедиции. Проходка скважин при испытаниях осуществлялась для проведения глубинной металлометрической съемки с отбором проб на определенных интервалах. Максимальная глубина скважины достигала 7.5 м. Применялись шнеки диаметром 65 мм с породоразрушающим инструментом в виде пикобура, имеющего диаметр 70 мм,

Геологический разрез района работ сложен различными, часто перемежающимися породами: суглинками (II категория по буримости), глииами песчанистыми (III категория по буримости), переотложенной корой выветривания — граниты, диабазы и другие, глинами бейделлитовыми, структурной корой выветривания (IV категория буримости).

Из общего объема бурения 3214 м за время приемочных испытаний 2 % пород относятся ко II категории буримости, 68% — III категории буримости и 30% — IV категории буримости. В основном бурили на второй частоте вращения (80 % от общего объема).

В аналогичных геологических условиях проводились также сравнительные испытания M-1 с пробоотборником МП-1 и мотобуром Д-10, при этом использовался буровой инструмент как МП-1, так и Д-10. Полученные технико-экономические показатели приведены в табл. 51.

Более высокие скорости бурения у M-1 обусловлены тем, что бурили на второй частоте вращения инструмента. При проходке вязких глин или зон с большим содержанием обломочного материала периодически включалась первая частота (как правило, при заклинивании шнека обломочным материалом). Наличие у M-1 радиально-упорных подшипников позволяет создавать в процессе проходки скважин высокое давление за забой, что благоприятно сказывается на увеличении механической скорости бурения.

Всего за время предварительных и приемочных испытаний опытным образцом мотобура M-1 пробурено около 6000 м.

Проведенные на основе результатов испытаний расчеты показали, что при бурении скважин шнековым способом себестоимость 1 м снижается с 1,13 до 0,73 руб. По этим же данным применение M-1 обеспечивает повышение производительности траншейных работ на 3 %.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна