Буровые каретки фирм «Бумер», «Каводрил» и др

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

Санкт-Петербургский государственный  горный университет

 

 

Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых

 

 

Реферат

 

 

 

По дисциплине: ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ (ОСНОВЫ

ГОРНОГО ДЕЛА)

 

«Буровые каретки фирм «Бумер», «Каводрил» и др.»

 

           ВАРИАНТ №18

 

 

Выполнил: студент    гр. ТПР-           ______________                       / /

                                                                                                           ^{(подпись)                                                               (Ф.И.О)}                                                                                                                                               

 

 

Проверил: доцент каф.РМПИ                   ____________                         / /

                                           ^{(должность)                                                          (подпись)                                                                (Ф.И.О)}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2011

 

Буровые работы на проходке горизонтальных и наклонных выработок  оснащены самоходными дизельными буровыми каретками Миниматик, Ми-нибур, Бумер и УБШ. Эти буровые каретки с гидро - и пневмоперфораторами позволяют производить бурение шпуров достаточно производительно и исключить применение физического труда. Доля буровых работ с применением ручных перфораторов на рудниках составляет 8 - 10 % от общего объема проходческих работ.

Для бурения шпуров на горно-разведочных  выработках применяются буровые  установки и буровые каретки. Установочно-подающие приспособления используют для закрепления бурильной  машины и поддержания нормального  режима бурения в течение работы станка.

С целью предупреждения заболевания  вибрационной болезнью рабочих, занятых  бурением при проведении горных выработок, необходимо использовать проходческие буровые каретки для устранения контакта рабочих с буровым инструментом. 
В сланцевых шахтах такой комплекс предположительно должен состоять из погрузочной машины, двух самоходных вагонеток, двух буровых кареток и перегружателя. 
По конструкции различают следующие установочно-подающие приспособления: раздвижные поддержки, пневматические поддержки, распорные колонки, манипуляторы, буровые каретки. Для уменьшения вибрации в процессе бурения применяют виброгасящие каретки и амортизирующие рукоятки.

Основой буровой установки  являются станина и буровая каретка. Станина с буровой кареткой часто  выполняются отдельно от энергоблока, что расширяет возможности использования  буровой установки в различных  условиях строительства. 
Машина для ударно-вращательного (вращательно-ударного) бурения состоит из вращателя, ударного и подающего механизмов. Их устанавливают на буровых каретках или манипуляторах породопогрузочных машин.

В профилактике вредного действия вибрации ведущая роль принадлежит техническим мероприятиям. Так, внедрение в горнорудной промышленности самоходных буровых кареток с дистанционным управлением взамен ручных машин ударного действия полностью исключает тяжелый физический труд и контакт с вибрацией перфораторов. Использование крупногабаритных панелей, пневмогндравлическнх прессов значительно сокращает объем ручных клепальных работ в авиационной промышленности. 
Гидравлические зажимы позволяют фиксировать бурильные трубы в процессе их соединения и разборки. Буровая каретка имеет двигатели, которые обеспечивают движение подачи буровой каретки вперед и назад. Механизм, содержащий зубчатую рейку и шестеренку, позволяет перемещать буровую каретку вверх и вниз, создавая необходимое усилие подачи.

Для бурения шпуров применяют  перфораторы, электросверла различных  конструкций, самоходные буровые каретки, специальные полуавтоматические станки и др. В пробуренные шпуры помещают взрывчатые вещества и производят отвалку. После взрыва и отвала руды забой  проветривают, как правило, не менее 2 ч с последующей очисткой призабойного пространства от горной массы, которую при помощи погрузочных лопат, а также вручную загружают в вагонетки и выдают на поверхность. 
При современном уровне техники механизированная выемка руды комбайнами обеспечивает лучшие технико-экономические показатели при разработке горизонтальных и близких к горизонтальным тонких и средней мощности сильвинитовых пластов с выдержанным залеганием. В остальных случаях экономически эффективнее применение буро-взрывных работ с использованием самоходных буровых кареток, погрузочно-доставочных машин и другого высокопроизводительного самоходного оборудования. 
Распорные винтовые колонки для перфоратора с механизированной перестановкой бурильной машины. При этом улучшаются технико-экономические показатели буровых работ. Механизация и автоматизация операций при бурении осуществляется с помощью применения усовершенствованных конструкций распорных колонок, самоходных буровых кареток с управляемыми манипуляторами, автоматических подающих механизмов и автоматических систем смазки.

Тоннаж вырубки от одного взрыва зависит от площади лавы и  несравним с выходом при выемке со свесом. Однако производительность безрельсового оборудования намного  превосходит производительность ручного  метода, а оборку кровли можно производить  с помощью буровой каретки, которая  бурит шпуры и для вырубки  руды, и для маломощных взрывов, служащих для выравнивания поверхности. Погрузочно-транспортная машина, снабженная увеличенной бадьей для руды и большими шинами, служит универсальным средством очистки  и транспортировки, легко перемещаясь  по поверхности закладки. 
Камерно-столбовая разработка плоского рудного тела. Камерно-столбовой очистной забой формируется методом бурения и взрывания как при проходке квершлага. Ширина и высота очистного забоя соответствуют размеру квершлага, который может быть довольно большим. Большие высокопроизводительные буровые каретки используются в шахтах нормальной высоты, а компактные буровые станки - там, где толщина залежи менее трех метров. Рудное тело, толщина которого значительна, проходится по частям, начиная сверху, чтобы потолок можно было укреплять на удобной для шахтеров высоте. Нижние отсеки открывают горизонтальными срезами: бурят шпуры по поверхности почвы выработки и взрывают, равномерно углубляя выработку. Руду нагружают в вагонетки в забое. Для шахт с малой мощностью разработаны специальные вагонетки и погрузочно-транспортные машины.

Как правило, в шахтах применяются  обычные хлопчатобумажные комбинезоны  или огнеупорные защитные костюмы  из протравленной специальным составом ткани. Иногда на них нашиваются полосы из яркой, флюоресцирующей материи, чтобы водители транспортных средств  издали видели шахтеров. Шахтеры, работающие с буровыми каретками или прочими  тяжелыми установками, могут также  носить дождевики поверх комбинезонов в качестве средства защиты от жидких агентов, используемых в соответствующих  технологических процессах и  могущих оказаться во внешней среде гидравлические и смазочные масла и пр.

Блок управления выполнен таким образом, чтобы обеспечить бурильщику обзор бурового пространства. Кабина имеет большое окно и крышу  для защиты от дождя. Есть возможность  видеть раму с буровой кареткой и  механизм соединения и развинчивания бурильных труб. В блоке управления больших установок предусмотрено место для специалиста, производящего съемку и расчеты траектории пробуриваемой скважины. 
           В механизированных шахтах для бурения забоя используются двойные электрогидравлические буровые каретки. Взрывчатое вещество ( обычно аммиачная селитра в топочном мазуте) заливается в пробуренные отверстия пневматически со специальной тележки. Используются быстродействующие неэлектрические детонаторы. 
В последние годы для комплексной механизации отдельных видов горных работ разрабатываются комплексы машин. Для комплексной механизации работ по проведению горных выработок разработаны комплексы, включающие буровые каретки, погрузочное и транспортное оборудование. В комплексе, разработанном НИПИгормаш, имеется самоходная буровая каретка СБКН-2П на пневмошинном ходу. На манипуляторах установлены автоподатчики с перфораторами. Управление рабочей и ходовой частью каретки осуществляется с пульта управления.

Гидравлические зажимы позволяют  фиксировать бурильные трубы  в процессе их соединения и разборки. Буровая каретка имеет двигатели, которые обеспечивают движение подачи буровой каретки вперед и назад. Механизм, содержащий зубчатую рейку  и шестеренку, позволяет перемещать буровую каретку вверх и вниз, создавая необходимое усилие подачи.

При фронтальной очистной выемке руда добывается с помощью  безрельсового оборудования. Отходы песка используются для закладки и распределяются по забоям с помощью  пластиковых труб. Забои закладываются  почти полностью, и образовавшаяся поверхность достаточно тверда, чтобы  перемещать по ней оборудование на резиновом ходу. Выработка забоя  полностью механизирована; используются проходочные буровые каретки и погрузочно-транспортные машины. Лава представляет собой вертикальную стену пятиметровой высоты с полуметровой открытой вырубкой под ней. В лаве сверлят горизонтальные шурпы, и руда вырубается в открытый вруб с помощью взрыва. 
Гидравлические манипуляторы обладают наиболее высокими эксплуатационными качествами. Механизируя все вспомогательные операции при бурении, они легко могут быть переведены на управление с некоторого расстояния ( дистанционное), что улучшает условия работы бурильщика, так как в этом случае исключается вредное действие на человека вибраций буровой машины и немного снижается воздействие шума. На рис. 102, б приведена кинематическая схема гидравлического манипулятора, обеспечивающего перемещение и установку автоподатчика с перфоратором в любом положении. Масло под давлением подается от гидронасосной установки, смонтированной на буровой каретке, в цилиндры гидродомкратов.

Проходческий комбайн  ШБМ. В Англии и Фран-ции с 1945 г. проводятся большие работы по внедрению выемки узкими забоями. Начиная с 1943 г. в английскую угольную промышленность внедряются американские универсальные врубовые машины, буровые каретки, погрузочные машины и самоходные вагонетки.

При бурении пневматическими  перфораторами применяют вспомогательное  установочное оборудование. Ручные перфораторы  устанавливаются на пневматических поддерживающих колонках. Погружные ( забойные) перфораторы, входящие в скважину, крепятся на колонне штанг, закрепляемой в патроне подающего механизма, установленного на кронштейне распорной колонки, или на буровой каретке. 
При разработке с закладкой применяется способ выработки со свесом. При этом в качестве закладочного материала используются и сухая порода, и песок, подаваемый гидравлическим способом. Свес означает, что руда вырубается снизу путем взрывания трех-четырехметрового слоя. Это позволяет пробурить шпуры во всей поверхности очистного забоя и взорвать весь его объем за один заход. Отверстия для восстающих шпуров бурятся простыми буровыми каретками.

Буровые работы при проведении горных выработок являются одним  из трудоемких процессов проходческого, цикла. Трудоемкость буровых работ  составляет в среднем 35 - 50 % ( в отдельных случаях до 70 %) всех прямых затрат труда. Вес ручных перфораторов колеблется в пределах 20 - 32 кг. Работа с ними требует большого физического усилия, особенно при вертикальном бурении нисходящих выработок. В условиях горизонтальных и наклонных выработок применяются пневмоподдержки, которые осуществляют подачу бурильного молотка на забой, а также воспринимают его отдачу. Бурение пневмоиоддержками облегчает труд бурильщика. Существует метод бурения с пневматического податчика, который осуществляет подачу перфоратора к забою. Этот метод, с гигиенической точки зрения, наиболее прогрессивный, так как уменьшает физическое напряжение бурильщика и снижает время контакта с вибрацией. Однако ввиду малой маневренности системы применение этого метода ограничено. Колонковые перфораторы имеют вес 40 - 60 кг и более. Они предназначены для бурения горизонтальных и наклонных шпуров по породам высокой крепости. Перфоратор крепится к специальной колонке. Телескопные перфораторы предназначены для бурения шпуров в кровле забоя; вес перфоратора - 38 - 40 кг. Он устанавливается на специальном настиле, подача осуществляется телескопическим податчиком. Бурильщик при этом подвергается действию локальной и общей вибрации. Поскольку бурение вертикально вверх производится с промывкой шпуров для пылеподавления, одежда бурильщика промокает. Наиболее совершенными буровыми агрегатами, заменяющими ручные, колонковые и телескопные перфораторы, являются самоходные буровые каретки на гусеничном ходу типа СБУ-2, СБУ-3, СБУ-4, Клаймакс:, оснащенные дистанционным управлением, что полностью исключает неблагоприятное воздействие вибрации на рабочих.

Бумер Н 115 фирмы Атлас-Копко - при проходке бурового орта и штрека сечением 13 2 м2 по магнетитовым кварцитам с коэффициентом крепости 10 - 16 ( в основном 12 - 14) на шахте Гигант-Глубокая РУ им.

Бумер, Седингтон и Эдварде опубликовали материальный баланс продуктов гидрогенизации тринадцати канадских углей от антрацита до лигнита. 

Буровая установка Бумер Н121, предназначенная для проходки выработок сечением 10 - 40 м2, установлена на шарнирно-сочлененной раме пневмоколесного шасси. 

На установке Бумер HI 15 применяются гидрофицированные буровые головки СОР 1038HD или СОР 1032HD в зависимости от крепости породы, глубины и диаметра бурения. 

Фирма Атлас-Копко выпускает самоходные гидрофицированные буровые установки трех типов: Бумер, Каводрил и Промек. Наибольшее распространение в различных горных условиях во многих странах мира получили буровые установки типа Бумер с шарнирно-сочлененной рамой на пневмоколесном шасси и дизель ным приводом как высокомобильные и высокопроизводительные. В СССР, например, применяют установки Бумер HI 15 на шахте Гигант-Глубокая рудоуправления им.