Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

23.12.2016

Установочные приспособления. Бурение перфораторами с рук является утомительным процессом: бурильщику необходимо держать тяжелый перфоратор, прилагая довольно большое усилие; вибрация перфоратора оказывает вредное физиологическое влияние. Поэтому в настоящее время перфораторами вручную бурят шпуры, направленные главным образом вниз (например, в забоях шурфов или стволов шахт). Трудоемкость бурения горизонтальных и наклонных шпуров несколько снижается при бурении перфоратором, положенным на доску или поддерживаемым простейшим приспособлением — металлической раздвижной вилкой.
Более совершенным средством облегчения бурения ручными перфораторами являются пневмоподдержки (рис. 26). Пневмоподдержки представляют собой раздвижную телескопическую трубу, состоящую из пневматического цилиндра и штока с манжетами; цилиндр оборудован устройством для крепления перфоратора, шток — упором.
В настоящее время выпускаются унифицированные пневматические поддержки, пригодные для использования с различными перфораторами и отличающиеся друг от друга длиной (табл. 9).
Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

Широко применяемыми установочными приспособлениями для колонковых электросверл и колонковых перфораторов являются винтовые распорные колонки (рис. 27).
Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

Распорная колонка для электросверл состоит из двух сварных рам. Трубы верхней рамы телескопически вставляются в трубы нижней и укрепляются в нужном положении (в зависимости от высоты выработки) штырями. Верхняя рама снабжена винтовым устройством, с помощью которого колонка распирается в забое. На трубах нижней рамы имеются серьги, которые штырями можно фиксировать на разной высоте; к серьгам на цапфах подвешивается колонковое сверло (табл. 10).
Конструкция колонки позволяет бурить шпуры на разной высоте под разным углом встречи с поверхностью забоя в горизонтальной и вертикальной плоскостях (за счет поворота колонки вокруг вертикальной оси и поворота электросверла в цапфах).
Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения
Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

Колонки для перфораторов (табл. 11) в отличие от колонок для электросверл проще по конструкции и имеют значительную прочность. Колонка состоит из трубы, на одном конце которой жестко укреплена опорная головка, а на другом имеются винтовое распорное устройство и опорная пята. На трубе с помощью разъемного хомута и болтов крепится трубчатый рукав (кронштейн), оборудованный седлом для установки податчика с перфоратором. Возможность перемещения и поворота рукава на стойке, седла на рукаве и поворота податчика в седле вокруг вертикальной оси позволяет бурить шпуры в забое в любом направлении без перестановки колонки (табл. 11).
К недостаткам распорных колонок следует отнести довольно большие затраты времени, необходимые на их установку и перестановку в забое выработки. Они в значительной степени сокращаются при использовании в качестве установочного оборудования так называемых манипуляторов (табл. 12).
Манипуляторы применяются при бурении шпуров в горизонтальных или слабонаклонных горных выработках с достаточно большой площадью поперечного сечения.
Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

Манипулятором называется навесное установочное оборудование. Конструктивно манипулятор выполнен в виде трубчатого рычага, шарнирно соединенного с вертикальной колонкой, укрепляемой на погрузочной машине. Подъем и опускание стрелы манипулятора осуществляется в легких конструкциях вручную с помощью винтовой стяжки, в более тяжелых конструкциях — с помощью электропривода. На конце стрелы манипулятора на вертлюге монтируется или податчик с колонковым перфоратором, или колонковое электросверло.
Легкие манипуляторы навешиваются для бурения на погрузочную машину и снимаются с нее перед погрузкой. Нежелательные затраты времени на эти операции устранены в так называемых несъемных манипуляторах (рис. 28).
Отличительными особенностями несъемных манипуляторов является наличие электромеханического привода для подъема и опускания стрелы и шарнирная конструкция стрелы (после окончания бурения стрела складывается при помощи шарнирного устройства, что позволяет убирать породу, не снимая манипулятор с погрузочной машины).
Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

Помимо манипуляторов для перфораторов и электросверл отечественные заводы выпускают комплексы навесного бурильного оборудования НБ-1п, НБ-1, НБ-3, предназначенные для установки их на погрузочные машины. Комплексы состоят из бурильных пневматических (БУ-1 или БГА-1) или электрических (ДЭС-4) машин, манипуляторов с гидравлическим приводом и крепежных устройств. Сечение выработок для использования навесного бурильного оборудования НБ-3 должно быть не менее 5,2 м2, а для НБ-1 и НБ-1п — не менее 8,8 м2.
На горных предприятиях в проходческих и очистных забоях для бурения шпуров применяются также буровые установки и буровые каретки.
Компрессоры. Для бурения шпуров пневматическими бурильными машинами необходим сжатый воздух. При производстве горных работ потребителями сжатого воздуха кроме бурильных машин являются механические грузчики, насосы и лебедки и другие машины. Для обеспечения горных работ сжатым воздухом на шахтах устраивают компрессорные станции, оборудованные стационарными поршневыми компрессорами или турбокомпрессорами.
На горноразведочных работах применяют в основном передвижные компрессорные установки, представляющие собой небольшие поршневые компрессоры с воздушным охлаждением, смонтированные вместе с воздухосборниками и приводами на двухосных тележках-прицепах (рис. 29).
Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

Стационарные компрессорные установки сооружают около устья разведочной шахты или штольни только при значительных объемах горноразведочных работ. Оборудуют их поршневыми компрессорами небольшой производительности (редко более 20—30 м3/мин) с водяным охлаждением (табл. 13).
При сооружении стационарной компрессорной станции между компрессорами и воздухопроводной сетью устанавливают воздухосборники, необходимые для сглаживания колебаний давления воздуха, поступающего из поршневого компрессора. Кроме того, воздухосборник служит также аккумулятором сжатого воздуха и улавливает влагу и масло, находящиеся в воздухе. Воздухосборник представляет собой цилиндрический резервуар из листовой стали, снабженный предохранительным клапаном и манометром, двумя фланцами для присоединения трубопроводов, люком для осмотра и очистки и краном для спуска конденсата. Для более полной очистки воздуха от влаги и масла в воздушной сети устанавливают масловодоотделители — небольшие цилиндрические резервуары, в которых меняется направление потока воздуха, что способствует отделению жидких частиц. Воздухопроводная сеть монтируется из стальных труб — сварных или бесшовных, соединяемых муфтами на резьбе, сваркой или фланцами. В качестве запорных устройств применяют задвижки, вентили и краны. Выбор компрессора производят по необходимой производительности Q, определяя ее по суммарному расходу сжатого воздуха потребителями Q1 и потерям в результате утечек в воздухопроводе Q2, т. е.
Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

где n — число однотипных потребителей воздуха;
q — расход сжатого воздуха потребителем, м3/мин;
K1 — коэффициент одновременности работы машин (принимается при двух и трех машинах равным 0,9; при четырех равным 0,85 и при пяти равным 0,82);
К2 — коэффициент изношенности машин (K2=1,1/1,5);
К3 — коэффициент, зависящий от превышения h места установки компрессора над уровнем моря (при h = 0/1000 м К3 = 1/1,13, при h = 2000 м K3 = 1,23 при h = 3000 м K3 = 1,32);
Q2 — утечки воздуха в воздухопроводе, принимаются равными 1,5 м3/мин на 1000 м трубопровода.
Для ориентировочного определения диаметра трубопровода может быть рекомендована следующая формула: d = 20√Q, мм. Для главной магистрали трубопровода используют трубы большого диаметра, на разветвлениях воздухопровода диаметр труб уменьшается. Пневматические машины соединяют с воздухоприводом резиновыми шлангами. Сжатый воздух от передвижных компрессорных установок к пневматическим машинам при небольших расстояниях может подаваться по шлангам без трубопроводов.
Оборудование для пылеподавления при бурении шпуров. Процесс бурения шпуров является основным источником пылеобразования в проходческом забое.
Наиболее распространенным средством пылеподавления при бурении является промывка. Расход воды при бурении должен составлять для ручных перфораторов и электросверл не менее 3 л/мин, для колонковых и телескопных перфораторов — не менее 5 л/мин и для бурильных машин вращательно-ударного действия — не менее 12 л/мин.
При перфораторном бурении шпуров с осевой промывкой давление воды должно быть на 0,5—1 кгс/см2 ниже давления сжатого воздуха. Для обеспечения бурильных машин водой в выработке прокладывают трубопровод или около забоя устанавливают бачок для воды, которую подают к бурильной машине сжатым воздухом (рис. 30).
Установочные приспособления, компрессоры и другое оборудование для бурения

Повышение пылеподавляющих свойств воды обеспечивается добавлением в нее поверхностно-активного вещества — смачивателя ДБ. При бурении шпуров с пылеотсосом в выработке вблизи забоя устанавливают пылеуловитель (см. рис. 30), соединенный пылепроводящим шлангом с перфоратором и подключенный к сети сжатого воздуха.
Пылеуловитель представляет собой металлический сосуд цилиндрической формы, оборудованный эжектором, работающим на сжатом воздухе и создающим разрежение в пылеуловителе, в результате чего в него через шланг засасывается пыль из шпура. Поток запыленного воздуха теряет в пылеуловителе скорость, крупные фракции пыли оседают на дно, тонкодисперсная пыль задерживается матерчатым фильтром, очищенный воздух выдается через эжектор в выработку.
В некоторых конструкциях пылеуловителей дополнительным средством осаждения пыли является ее коагуляция звукогенераторами, в других роль фильтра играет водный раствор поверхностно-активных веществ или воздушно-механическая пена.