Колонковый перфоратор
Колонковый перфоратор
Заказ №1759
Введение в специальность
Реферат „Колонковый перфоратор„
План
Введение
1. Колонковые перфораторы
2. Распорные колонки и каретки
3. Давление сжатого воздуха, подаваемого в перфоратор
Заключение
Используемая литература
Введение
Область практической деятельности человека, связанная с извлечением полезных ископаемых из недр Земли. Обычно под горным делом понимают добычу рудных полезных ископаемых, содержащих в качестве ценных компонентов металлы. Однако горная промышленность поставляет также большое количество нерудных и твердых горючих полезных ископаемых, таких, как ископаемый уголь, сера, калийная и каменная соли, строительные материалы, флюсы и многие другие виды минерального сырья.
Выбор способа разработки определяется главным образом размерами, конфигурацией и глубиной положения залежи, а также физическими свойствами полезного ископаемого и вмещающих пород.
При буровзрывной отбойке прежде всего бурят шпуры для размещения в них ВВ. В течение долгого времени стандартным был ручной способ бурения шпуров; он до сих пор применяется при разведочных работах, в малых рудниках и даже на отдельных изолированных участках крупных рудников, где затраты на обеспечение сжатым воздухом и на механическое оборудование неоправданны.
Существуют разные типы механических буровых станков. Большинство операций по бурению в угольных шахтах производится пневматическими или электрическими вращательными установками шнекового типа. В крепких породах обычно используются ударные пневматические поршневые перфораторы, в которых поршень, совершающий возвратно-поступательные движения, наносит сильные удары по хвостовику рабочего органа (бура), эластично закрепленного в патроне на переднем конце перфоратора. В то же время механизм перфоратора предусматривает вращение бура. Перфораторы типа отбойного молотка меньших размеров бывают ручными либо на цилиндрической пневмоподдержке. По мере того, как в процессе бурения рабочий орган перфоратора углубляется, пневмоподдержка поднимается, удерживая положение перфоратора и его рабочего органа на одной линии с пробуриваемым шпуром. Пневматические бурильные молотки большей мощности, называемые колонковыми перфораторами, часто устанавливаются на рамах или колонках, которые, в свою очередь, зажимаются в суппорт на коротком горизонтальном стержне, прикрепленном к вертикальной распорной стойке, закрепленной домкратами между кровлей и почвой горной выработки.
Гидроприводные бурильные устройства вращательного типа позволяют достигать более высоких скоростей бурения и снижения уровня вредных шумов. При проходке больших подземных выработок используются буровые каретки - передвижные устройства, состоящие из нескольких колонковых перфораторов, что ускоряет буровой цикл. Для вертикального обуривания кровли и проходки наклонных скважин применяются пневматические устройства, называемые телескопными перфораторами. В таких системах рабочий орган, сам перфоратор и пневмоцилиндр располагаются на одной линии. Пневматический цилиндр, удерживающий рабочий орган на забое, удлиняется по мере углубления. Буровые станки, монтируемые на передвижных платформах, из-за больших вертикальных габаритов чаще используются на открытых горных выработках. Пневматические перфораторы, применяемые при добыче полезных ископаемых, работают на сжатом (до 860 кПа) воздухе. Для удаления буровой мелочи и подавления пыли используется вода, которая нагнетается к забою через осевой канал поршня-ударника и промывает скважину в пространстве между буром и горными породами
1. Колонковые перфораторы
Описывая особенности конструкции перфораторов конца двадцатых и начала тридцатых годов, А.И. Аристов отмечает, что применявшиеся в тот период колонковые перфораторы (рис. 1) имели диаметр цилиндра 79,19, 88,89 и 101,8 мм или в дюймах, соответственно, 3, 3,5, 4, ход поршня от 63,5 до 88,9 мм (2? - 3? in) и массу машин первого типа от 50 до 60 кг, второго - 65 - 70 кг и третьего типа - 85 кг. Перфоратор массой 85 кг обслуживался двумя рабочими и применялся при проведении горных выработок большого сечения в крепких породах.
рис. 1
1 - Колонка, 2 - перфоратор с буром, 3 - винтовой ручной податчик,
4 - бак с водой для подачи воды в шпур.
В двадцатые годы XX века значительно возросли производительность бурения и члена звена, принимавшего участие в процессе бурения .
Колонковые перфораторы выпускали фирмы Ингерсоль-Ранд (L-74, N-75, N-72, S-70, X-71), Кливленд-Рок Дрилл (D-7,В-9), Гарднер-Денвер (7, 17), Чикаго-Пневматик (СР-5, СР-6), Сулливан (Т-5, Т-3, Т-6), Джильман Мануфактуринг Ко (87, 88, 25, 50, 20, 69, 80), Хольман (SL-11, SL-12, SL-16).
В зависимости от условий применения, крепости породы и глубины шпуров перфораторы различались по массе.
К первой группе относяться машины массой до 55 кг (например, L-74), до 65 кг (N-75) и более 65 кг для бурения шпуров глубиной, соответственно, 4,5, 6 и 10 - 11,5 м (S-70). Последние, наиболее тяжелые машины предназначены для бурения скважин в подземных и карьерных работах. Такая классификация соответствовала продукции, выпускавшейся фирмой Ингерсоль-Ранд. Фирма рекомендовала машины первой группы для бурения в породах средней и выше средней крепости, второй группы - в породах выше средней крепости и крепких, третьей группы - в крепких и очень крепких породах.
Характеристика колонковых машин Таблица 1
Тип машин
бурения
|
Породы
бурильщик
|
f
|
Производительность, м/ч
|
Тип машин
|
|
|
|
|
|
бурения
|
|
Штреки
|
|
Колонковые
|
Габро и сланец
|
4-6
|
1,41
|
1,41
|
|
среднего веса
|
То же
|
"
|
1,3
|
1,3
|
|
"
|
Брекчии
|
"
|
3,16
|
3,16
|
|
"
|
"
|
"
|
3,6
|
3,6
|
|
"
|
Сульфиды
|
"
|
4,5
|
2,025
|
|
"
|
"
|
"
|
4,68
|
2,34
|
|
"
|
Кварц
|
"
|
3,56
|
1,78
|
|
"
|
Кварцевый монзонит
|
"
|
2,53
|
2,53
|
|
Колонковые
|
Сланец
|
6-9
|
0,9
|
0,9
|
|
тяжелые
|
Известняк
|
"
|
2,74
|
2,74
|
|
"
|
Кварц
|
"
|
4,5
|
4,5
|
|
"
|
"
|
"
|
1,125
|
1,125
|
|
"
|
Андезиты
|
|
2,0
|
2,0
|
|
"
|
Сульфиды
|
"
|
1,29
|
1,29
|
|
"
|
Лава
|
"
|
2,85
|
2,85
|
|
"
|
Порфир с кварцем
|
"
|
1,5
|
1,7 1,5
|
|
"
|
Кремнистые породы
|
"
|
1,68
|
2,25 1,68
|
|
Квершлаги
|
|
Легкие
|
Аргиллит
|
4-6
|
2,25
|
2,25
|
|
"
|
Железная руда
|
6-9
|
3,56
|
1,78
|
|
"
|
Гранит средней крепости
|
-
|
3,67
|
3,67
|
|
"
|
Кварцевый монцонит
|
10-15
|
1,68
|
1,68
|
|
"
|
"
|
"
|
2,18
|
2,18
|
|
"
|
Кварцевый порфир
|
>15
|
1,83
|
1,83
|
|
"
|
"
|
"
|
2,12
|
2,12
|
|
Тяжелые
|
Твердый сланец
|
4-6
|
4,05
|
4,05
|
|
"
|
"
|
"
|
2,12 4,25
|
2,12 4,25
|
|
"
|
Гранит
|
6-9
|
2,7
|
2,7
|
|
"
|
Сульфиды
|
"
|
3,75-4,5
|
3,75-4,5
|
|
"
|
"
|
"
|
2,25
|
2,25
|
|
"
|
Трапп
|
"
|
2,25
|
2,25
|
|
"
|
Доломит, известняк
|
"
|
2,62
|
2,62
|
|
"
|
Вязкий порфир
|
10-15
|
4,46
|
2,23
|
|
"
|
Очень твердые сульфиды
|
"
|
1,875
|
1,875
|
|
"
|
Твердый кварцит
|
"
|
2,25-3,0
|
2,25-3,0
|
|
"
|
"
|
"
|
3,0-3,75
|
3,0-3,75
|
|
"
|
Серый гнейс
|
"
|
5,57
|
5,57
|
|
"
|
Твердый габро
|
>15
|
2,36
|
2,36
|
|
"
|
Диабаз
|
"
|
4,92
|
2,46
|
|
Тоннели и штольни
|
|
Сулливан # 2 шт.DR-6
|
Конгломерат, диорит
|
6-9
|
23-29
|
3,8-3,8
|
|
Ингерсоль-Ранд #
|
Кварцит и сланец
|
6-9
|
25,9
|
3,24
|
|
GD-17 и IR-72 #
|
Песчаник, диабаз
|
6-9
|
15,6-19
|
2,2-3,73
|
|
Каретка на 4 шт.IR-72 и 75
|
Известняк, сланец
|
6-9
|
24,0
|
3,0
|
|
Каретка на 4 шт.IR-72 и Сулливан
|
Крепкий гранит
|
>15
|
38,4
|
-
|
|
|
Перфораторы на распорных стойках;
f - коэффициент крепости по шкале проф. М.М.Протодьяконова.
Для колонковых машин в системах воздухораспределения применялись кольцевой, откидной катушечный, трубчатый, подковообразный, трехкатушечный клапаны.
Фирма Джильман к 30-м годам также разработала новую конструкцию клапана, применив пластинчато-подковообразный клапан. Геликоидальный стержень в перфораторе заменен турбинкой, располагавшейся в передней части машины вдоль её продольной оси. Таким образом, фирма вернулась к идее независимого вращения бура, использовавшейся в первых конструкциях перфораторов XIX века.
Характеристика колонковых машин Таблица 2
В таблице:
G - масса машины,кг; Dп - диаметр поршня,мм; h - ход поршня, мм;
nуд - частота ударов поршня в мин.; Qсв - расход сжатого воздуха, м/мин; lп - величина подачи, м; Lм - длина машины,м; dс - диаметр шпура, мм.
Характерно для этого периода внедрение в практику подачи перфоратора на забой от воздушного моторчика. Подача колонкового перфоратора осуществлялась обычно вручную с помощью продольного винта и гайки, а длина салазок перфоратора рассчитывалась на подачу машины до смены бура, 609,6, 762 и 914,4 мм или около этих величин. Воздушная турбинка применялась в машинах марок L-74, N-75, Х-72 и S-70 фирмы Ингерсоль-Ранд. У бурильщика появилась возможность обслуживания не одной, а двух машин. Отмечают, что за счет механической подачи на 12% увеличилась скорость бурения.
Страницы: 1, 2
|
|