Машины ударно-поворотного бурения

Машины ударно-поворотного бурения предназначены для бу­рения шпуров диаметром до 52 мм и глубиной до 5 м и скважин диаметром до 150 мм в породах средней крепости и крепких.

К машинам ударно-поворотного бурения относят бурильные молотки (перфораторы) и станки ударно-канатного бурения.

Бурильные молотки классифицируют:

по виду потребляемой энергии — на пневматические, электри­ческие и гидравлические;

по способу удаления буровой мелочи из шпура или сква­жины — с промывкой, продувкой и отсасыванием;

по частоте ударов – обычного типа и быстроударные (соответ­ственно до 2000 ударов в минуту и более);

по способу воздухораспределения – с клапанным, золотнико­вым, самораспределением и комбинированным распределением воздуха;

по способу установки и поддержания молотка при бурении – на ручные, колонковые и телескопные.

Помимо этого, различают обычные молотки, располагаемые вне шпура или скважины, и входящие в скважину (погружные молотки), а по массе условно различают легкие, средние и тя­желые молотки. При этом к средним относят ручные молотки мас­сой 20–25 кг, колонковые – 40–50 кг, телескопные – 35–45 кг и погружные 20–30 кг.

При бурении ручные перфораторы массой не более 12,5 кг держат в руках, а при большей массе устанавливают на специаль­ных приспособлениях – пневмоподдержках. Телескопные перфо­раторы оборудуют пневматическими поддерживающими и подаю­щими телескопными механизмами. Колонковые перфораторы — наиболее тяжелые, и для бурения их монтируют на винтовых рас­порных колонках, манипуляторах или буровых каретках, осна­щенных автоматическими подающими механизмами – автоподатчиками. Погружные перфораторы входят непосредственно в вы­буриваемую скважину и крепятся на конце штанги, закрепляемой в патроне подающего механизма.

В общем случае бурильный молоток состоит из корпуса и смон­тированного в нем ударно-поворотного механизма, воздухораспре­делительного устройства, механизма управления и устройства для очистки шпуров (скважин) от буровой мелочи.

Корпус ручного перфоратора, в свою очередь, состоит из голов­ки 1 (рис. IV.36), цилиндра 4 с направляющей втулкой 8 и пат­рона 9 с буродержателем 11. Ударно-поворотный механизм служит для нанесения ударов по буровому инструменту и его поворота. Он состоит из поршня-ударника 7 с поворотной гайкой 13, поворот­ного винта 6 с храповым устройством 5, поворотной буксы 10 и гранбуксы 12. Воздухораспределительное устройство 3 пред­назначено для попеременной подачи сжатого

Рис. IV.36. Ручной перфоратор ПР19

Рис. IV.37. Буровые коронки

воздуха в наружную или заднюю полость цилиндра перфоратора. Механизм управле­ния смонтирован в головке перфоратора и состоит из пускового крана 14 с рукояткой. Устройство 2 служит для выноса буровой мелочи и подавления пыли. Сущность работы перфоратора за­ключается в том, что сжатый воздух с помощью воздухораспредели­тельного устройства подается попеременно в правую или левую полость цилиндра, обеспечивая возвратно-поступательное дви­жение поршню-ударнику 7.

При движении вперед (рабочий ход) поршень-ударник наносит удар по буровому инструменту 15, а при обратном (холостом) ходе поворачивается на некоторый угол вокруг винта 6, поворачи­вая через буксу 10 и гранбуксу 12 буровой инструмент.

Рабочий инструмент. В качестве рабочего инструмента при ударно-поворотном бурении применяют буры или буровые штанги с головками или буровыми коронками. При этом буры могут быть цельными и составными.

Выбор типа бура и коронок определяется физико-механиче­скими свойствами породы и условиями бурения.

Наиболее широкое распространение в горной промышленности получили однодолотные и крестовые коронки, применяемые со­ответственно для бурения однородных монолитных и трещинова­тых пород. Соединение коронок и буров осуществляется за счет конусности с углом наклона 3° 30' или резьбы. Комплект коронок для бурения подбирают таким образом, чтобы каждая следующая Коронка имела диаметр на 1—3 мм меньше, чем предыдущий.

Буровая коронка состоит из корпуса / (рис. IV.37, а), который изготовляется из стали У7А или У8А и армируется твердым спла­вом 2 в виде пластинок или штырей. Для промывки шпура ко­ронка имеет отверстие 3. Лезвие коронки затачивается под углом заострения 90—120°.

Долотчатые коронки (рис. IV.37, а, б) для перфораторного бурения обычно имеют диаметр D, равный 32—65 мм, а кресто­вые — до 85 мм.

Крестовые коронки (рис. IV.37, в—д) обычно выполняют с центральным отверстием для промывки.

Коронки с опережающим лезвием (рис. IV.37, ё) используют для бурения скважин тяжелыми колонковыми и телескопными, а также погружными перфораторами.