Горные машины. Телескопные перфораторы

Колонковые перфораторы  устанавливают также на специальных  платформах на колесно-рельсовом и  пневмоколесном ходу с пневматическим, и дизельным приводом. Такие устройства называются буровыми установками. Перфораторы с автоподатчиками монтируются на манипуляторах, позволяющих устанавливать их в пределах определенной площади забоя. На установках монтируют от одного до четырех перфораторов. Зона обуривания с одного положения установки составляет по высоте 2,9-7,1 м, по ширине 3,2-8,5 м. Конструкция некоторых установок (портальных) обеспечивает беспрепятственное движение под ними проходческого оборудования (погрузочных машин и вагонеток).

Унифицированный ряд  буровых установок типа УБШ состоит из 9 машин шести типоразмеров для использования их в различных условиях: УБШ101, УБШ208 (2УБН2П), УБШ207 (СБКН2М) и др.

Колонковые перфораторы  довольно большой массы при бурении  используются только совместно с манипуляторами и установочными приспособлениями. Манипуляторы устанавливаются на погрузочных машинах или специальных каретках. Колонковые перфораторы приспособлены для бурения с промывкой, а также имеют устройство для кратковременной интенсивной продувки скважин.

Гидравлические перфораторы используются в шахтном строительстве не так широко, как пневмо- и электромашины, так как это сравнительно новое оборудование отечественных заводов. Гидравлические перфораторы предназначены для бурения шпуров диаметром 43-65 мм по породам крепостью до f = 20. Перфораторы этого типа предназначены для бурения крепких пород, так как у них более высокие энергетические параметры, чем у пневматических машин и давление рабочей среды в 25-30 раз выше. Перфоратор может работать, как от гидропривода погрузочных машин, комбайнов и других машин, так и от индивидуальных насосных установок.

Телескопные перфораторы (рис. 4) массой 38-48 кг служат для бурения восстающих шпуров диаметром 40-85 мм, а также скважин (штанговых шпуров) длиной до 12-15 м. Телескопный перфоратор, установленный на буровой колонке БК-1В, показан на рис. 4

Рисунок 4 - Телескопный перфоратор с буровой колонкой БК-1В: 1 - цилиндр; 2 - поршень; 3 - канат; 4 - распорная колонка; 5 - буродержатель; 6 - бур; 7 - перфоратор; 8-подвижная каретка

Телескопные перфораторы  применяют для бурения скважин  вверх под углом 70—90° на глубину  до 8—10 м, а колонковыми перфораторами — под углом от 5—10 до 60—70° и глубиной до 15— 20 м. Небольшой вес, достаточно высокая производительность бурения, надежность конструкции и транспортабельность способствовали широкому внедрению этих перфораторов на очистных работах. Для бурения штанговых скважин  глубиной до 8 м применяют быстроударные телескопные перфораторы ПТ-29 и ПТ-36. Производительность труда бурильщика на очистных работах   увеличилась  на 60%.

Устройство телескопного перфоратора в принципе такое же, как и у ручного, но удар от поршня буру передаётся через промежуточный боёк, расположенный в передней головке и предохраняющий цилиндр от засорения буровой пылью.

Цилиндр соединён с головкой телескопной колонки двумя стяжными болтами, проходящими сквозь проушины в передней головке перфоратора. Сжатый воздух подводится по шлангу к воздушному колену, откуда он поступает в перфоратор и цилиндр телескопной колонки. Впуск регулируется воздушным краном. При забуривании проходчик придерживает перфоратор с помощью рукоятки, в которой находится клапан разгрузочного устройства. При нажатии на кнопку клапан открывает выход воздуха из цилиндра колонки наружу, и молоток опускается вниз.

На рисунке 5 приведено установочное приспособление для телескопических перфораторов.

Рисунок 5.  Установочное приспособление для телескопических перфораторов: 4 – перфоратор; 6 – масленка; 7 – пневмоподатчик

Техническая характеристика телескопических перфораторов приведена в таблице 1.

 

 

 

Таблица 1. Техническая характеристика телескопических перфораторов

Показатели	Тип перфоратора
	ПТ-29	ПТ-36	ПТ-45	ПТ-4	ПТ-45ЛП
Число ударов Поршня в мин.	2500	3000	1650	1750	2600
Работа удара, кг·м	3,5	6,0	4,5	6,2	5,0
Крутящий момент, Н·м	140	210	165	180	200
Расход воздуха, м2/мин	3,2	4,2	3,1	3,2	3,5
Скорость вращения бура, об/м	50	50	-	127-135	-
Диаметр воздушного шланга, мм	25	25	25	25	25
Диаметр водяного шланга, мм	14	13	13	13	13
Способ удаления буровой мелочи	Центральная промывка	Центральная промывка	Центральная промывка	Центральная промывка	Центральная промывка
Длина перфоратора, мм	1305	1360	1487	1427	1230
Масса, кг	34	38	45	44,5	42
Величина подачи телескопа, мм	-	-	650	615	950
Подъемная сила телескопа, Н	1400	1850	1400	1650	2200

Производительность бурения  перфораторами Qбп, м/ч, определяется по формуле:

Q_бп = n_бм *K_н *φ_б *К_дш *К_пф /(0,15+a_υ * f ),

где К_дш – коэффициент, учитывающий диаметр шпуров d, при d = 32-36 мм; К_дш = 1, при d = 43 мм – 0,7 ÷ 0,72;

К_пф – коэффициент, учитывающий тип перфоратора, для ПР-30В и ПР-24

К_пф = 1,1, для остальных перфораторов К_пф = 1;

а_υ – коэффициент, учитывающий изменение скорости бурения в породах различной крепости, при крепости породах f < 6 а_υ = 0,02.

2.3  Перфоратор телескопный ПТ-36М

Перфоратор телескопный  ПТ 36 предназначен для бурения восстающих шпуров диаметром до 40 мм и глубиной до 2 м в породах с коэффициентом  крепости 12 по шкале профессора Протодьяконова при проходке горных выработок и добыче полезных ископаемых.

Таблица 3. Технические характеристики телескопного перфоратора ПТ-36М

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Номинальное рабочее  давление, (МПа)	0.5
Энергия удара, (Дж)	55
Частота ударов, (уд/мин.)	2400
Крутящий момент, (кгм)	2.0
Расход воздуха, (м3/мин.)	3.0
Максимальное усилие подачи, (кгс)	140
Величина хода податчика, (мм)	650
Внутренний диаметр  рукава, (мм) - воздушного - водяного	25 12
Длина в сложенном  состоянии, (мм)	1425
Масса (без бура), (кг)	35
Длина хвостовой части  бура, (мм)	108

Устройство телескопного перфоратора приведено в приложении.

Правила безопасности при работе с перфораторами

К работе на перфораторах допускаются лица, прошедшие обучение и имеющие документ на право работы и управление перфоратором. Забуривание  и бурение должны обязательно производиться с промывкой водой. Необходимо постоянно следить за состоянием воздушных рукавов и надежностью их присоединения к перфоратору. При использовании переносных перфораторов нельзя работать без виброгасящего устройства или при его неисправности. Запрещается бурение перфоратором без глушителя шума. Для снижения вредного воздействия шума необходимо обязательно пользоваться индивидуальными средствами защиты от шума.

Соблюдение правил безопасности ведения работ телескопными перфораторами усложняется расположением буровых штанг над бурильщиком и непрерывно стекающей по ним воде с буровым шламом. Бурильщик должен принимать особые меры предосторожности при наращивании или сокращении длины бурового инструмента, для этого целесообразно применять специальные поддержки; быть особенно осторожным при забуривании шпура или скважины, когда буровой инструмент еще не получил направления и перфоратор вместе с ним может вывернуть из рук бурильщика. При работе с телескопными перфораторами особенно эффективны шламоулавливатели, предохраняющие бурильщика от обливания водой и шламом.

Колонковые перфораторы  могут работать на распорных колонках. Поэтому при их эксплуатации необходимо особое внимание уделять установке и креплению бурильной машины в выработке, оснащению распорных колонок специальными подъемными лебедками и исправности всего оборудования, обеспечивающего надежность установки и работы тяжелых перфораторов.

Запрещается производить  ремонт перфораторов во время их работы и заливать масло в фильтр-автомасленку, находящуюся под давлением сжатого воздуха.

Перед началом работы необходимо внимательно осматривать  забой. Нельзя приступать к бурению, не устранив заколы и обнаружив невзорвавшиеся заряды.

 

Заключение

Цилиндрическая  полость в горной породе диаметром  до 75 мм и глубиной до 5 м обычно называется шпуром. Механические способы бурения шпуров разделяют на ударно-поворотный, вращательный, ударно-вращательный и вращательно-ударный.

Исходя из способов бурения шпуров бурильные машины разделяют на следующие:

1) ударно-поворотного  действия — перфораторы;

2) вращательного действия  — сверла;

3) вращательно-ударного  действия — колонковые перфораторы и бурильные головки, монтируемые преимущественно на специальных бурильных установках (буровых каретках).

Перфораторы делятся  на переносные, колонковые и телескопные.

Курсовая работа имела  целью рассмотреть телескопные  перфораторы.

Телескопные перфораторы  применяют для бурения скважин  вверх под углом 70—90° на глубину до 8—10 м.

При достижении цели курсовой работы были рассмотрены следующие  вопросы:

• Разрушение горных пород при бурении шпуров;
• Классификация машин для бурения шпуров;
• Конструкция пневматического перфоратора;
• Перфоратор телескопный ПТ-36М;
• Правила безопасности при работе с перфораторами.

 

 

Список литературы

1. Брылов С.А. Горно-разведочные и буровзрывные работы / С.А. Брылов, Л.Г. Грабчак, В.И. Комащенко. Учебник для вузов. – М., Недра, 1989. 287с.
2. Бурение шпуров. Выбор бурильной машины. http://www.coal.in.ua/gornoe-delo/provedenie-gorno-razvedochnyh-vyrabotok/2319-provedenie-vyrabotok-v-krepkix-porodax-sploshnym.html
3. Взрывные работы. Учебник для вузов. Лукьянов В.Г., Комащенко В.И., Шмурыгин В.А. – Томск: Томский политехн. Университет, 2008.
4. Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
5. Оксененко В.П. Проходка горноразведочных выработок / В.П. Оксененко. часть I. – Воронеж: изд-во ВГУ, 1974. 200 с.
6. Перфоратор телескопный ПТ 36. http://www.rgt.ru/production/detail/44.html
7. Проходка горно-разведочных выработок. Учебное пособие для вузов. В.В. Ильяш, Ю.Н. Стрик. – Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2008.
8. Телескопные перфораторы. http://gornoedelo.narod.ru/Mashiny/1.htm#

 

Приложение 1. Устройство телескопического перфоратора

Рисунок 6. Телескопический перфоратор: 1 – камера; 2 – рукоятка пускового крана; 3 – грандбукса; 4 – поворотная букса; 5 – боек; 6 –шламоуловитель; 7 – патрон; 8 – рукав отвода воды и шлама; 9 – трубка подачи сжатого воздуха; 10 – кнопка выпуска сжатого воздуха; 11,12,13 – соответственно поршень, шток и цилиндр телескопического податчика; 14 – упор