Профессиональное образование 8 страница

Шахты проветриваются постоянно действующими вентилятор­ными установками, смонтированными у устья вертикальных или горизонтальных выработок, имеющих выход на поверхность. Если на шахте работают несколько вентиляторных установок, то одна

из них главная, остальные вспомогательные. Главные вентилятор­ные установки имеют два самостоятельных агрегата — рабочий и резервный — одного типа и размера. На негазовых шахтах резерв­ный агрегат разрешается заменять резервным двигателем.

В состав главной вентиляторной установки входят: вентиля­тор, электродвигатель, реверсивное устройство, аппаратура ав­томатизации и управления, система смазки, высоковольтное устройство.

По конструкции и принципу действия шахтные вентиляторы подразделяют на центробежные и осевые. В центробежном венти­ляторе воздух к рабочему колесу подводится по направлению, па­раллельному оси вращения колеса, а выходит из рабочего колеса в направлении, перпендикулярном к оси вращения рабочего ко­леса. У осевых вентиляторов направление входа и выхода воздуха параллельно оси вращения рабочего колеса.

Центробежный вентилятор состоит из следующих основных частей: опор ротора 1 (рис. 4.47), ротора 2, рабочего колеса 5, кожуха 6, входной коробки 3, направляющего аппарата 4, приво­да 8 направляющего аппарата, электропривода с аппаратурой уп­равления и контроля 7, маслостанции. Вентилятор, вращаемый двигателем, ротором засасывает воздух через входную коробку и направляющий аппарат и выбрасывает с помощью центробежной силы в радиальном направлении в кожух и далее в вентиляторный канал.

Ротор вентилятора состоит из вала 9 (рис. 4.48), на котором ус­тановлена ступица 3 с рабочим колесом 4. Рабочее колесо сварное и

состоит из коренного 5 и покрывного 7 дисков, между которыми вварены восемь профилированных плосковыпуклых лопаток 6.

Направляющий аппарат предназначен для регулирования про­изводительности вентилятора при помощи поворота лопаток на определенный угол. Он состоит из корпуса, кожуха, десяти лопа­ток, ступицы и механизма одновременного поворота лопаток — приводного кольца.

Привод направляющего аппарата состоит из червячного и ци­линдрического редукторов и электродвигателя 5 (рис. 4.49), со­единенных между собой пальцевыми муфтами. Движение от при­вода к приводному кольцу 6 передается через звездочку, цепь 4, муфту 3 и тягу 7, шарнирно соединенную вилкой с приводным кольцом. На приводном кольце установлена градуированная шка­ла, а на корпусе направляющего аппарата — стрелка, с помощью которых определяется угол поворота лопаток. Угол поворота при­водного кольца ограничен концевыми выключателями 2.

Осевой шахтный вентилятор главного проветривания ВОД-21 состоит из следующих узлов: ротора 6 (рис. 4.50), который имеет два колеса 8, насаженных на вал. Рабочее колесо выполнено в виде втулки, имеющей по окружности 12 отверстий, в которых установлены лопатки. Вал ротора опирается на две подшипнико­вые опоры 5. Вал электродвигателя с ротором вентилятора соеди-

Рис. 4.49. Привод направляющего аппарата вентилятора: 1 — тяга; 2— концевой выключатель; 3 — муфта; 4 — цепь; 5— привод; 6 — при­водное кольцо

няет трансмиссионный вал 3 с помощью упругих муфт 4. Совмес­тно с корпусом 10 вентилятора выполнены направляющий 7 и спрямляющий 9 аппараты и диффузор 11. Вентиляционная струя регулируется и реверсируется с помощью направляющего аппа­

рата. Подача вентилятора регулируется до 5 % от номинальной по­дачи.

В качестве привода вентилятора используется электродвига­тель мощностью 500 кВт с напряжением 6 кВ и частотой враще­ния 750 мин"¹.

4.6.3. Установки главного водоотлива

Для откачивания воды из шахт и рудников используют уста­новки водоотлива. Шахтная вода на поверхность может выдавать­ся по следующим схемам:

прямой водоотлив — вода откачивается на поверхность непо­средственно с рабочего горизонта, где оборудуется водосборник с водоотливной установкой;

ступенчатый водоотлив с водосборниками и водоотливными ус­тановками, расположенными на основном и промежуточном го­ризонтах, — вода насосами нижней водоотливной установки пода­ется на основной горизонт, откуда откачивается на поверхность.

Водоотливные установки, расположенные на основных гори­зонтах и откачивающие на поверхность весь приток воды в шахте, называются главными.

Для шахтного водоотлива применяют, как правило, горизон­тальные секционные центробежные насосы. Приняты следующие буквенные обозначения насосов:

Ц — центробежный;

Н — насос;

С — секционный;

Г — для горячей воды (в отдельных случаях Г обозначает грязе­вой насос);

М — для работы на масле; К — для кислотных вод.

Цифры после букв — подача насоса в м³/ч, цифра после пода­чи — напор насоса, м.

В настоящее время применяется целый ряд секционных насо­сов: ЦНС, ЦНСГ, ЦНСК, ЦНСМ.

Конструкции всех центробежных насосов в основном анало­гичны.

Основные части насоса — корпус и ротор. Корпус состоит из крышек всасывания 11 (рис. 4.51) и нагнетания 7, корпусов 8 направляющего аппарата 9, переднего 16 и заднего 1 кронштей­нов. Корпуса направляющих аппаратов, направляющие аппараты, крышки всасывания и нагнетания стягиваются стяжными болта­ми 13 с гайками. Стыки секций уплотняются круглыми резиновы­ми шнурами — межступенчатыми уплотнениями 17.

Ротор насоса состоит из вала 2 с втулкой сальника 3, на кото­рый насажены рабочие колеса 10, кольца, рубашки вала, дистан-

ционной втулки, регулировочного кольца, диска разгрузки. Все эти детали на валу крепятся гайкой ротора 4.

Опорами насоса служат два подшипника 18, установленные в переднем и заднем кронштейнах. Места выхода вала из кронштей­нов уплотнены резиновыми манжетами.

Перекачиваемая жидкость под действием центробежной силы от центра перемещается к внешнему выходу, а в освобождающе­еся пространство вновь поступает жидкость из всасывающего тру­бопровода под действием атмосферного давления. После первого рабочего колеса жидкость поступает в каналы направляющего ап­парата, затем во второе рабочее колесо и т.д. После последнего рабочего колеса жидкость через направляющий аппарат проходит в крышку нагнетания и из нее в напорный трубопровод.

Насос состоит из отдельных секций. Набором определенного числа рабочих колес, корпусов направляющих аппаратов и на­правляющих аппаратов можно подобрать необходимый напор на­соса. Насосы с разными напорами отличаются друг от друга дли­ной валов и стяжных болтов.

Для уравновешивания осевого усилия, возникающего в процес­се работы насоса, применяют разгрузочное устройство 6, состоя­щее из диска разгрузки, кольца разгрузки, втулок — дистанцион­ной и разгрузочной. Во время работы насоса жидкость из полости за последней ступенью проходит через кольцевой зазор между ди­станционной втулкой и втулкой разгрузки и давит на кольцо раз­грузки с усилием, равным сумме усилий, действующих на рабочее колесо, направленное в сторону нагнетания. В результате этих дей­ствий ротор насоса становится уравновешенным, причем равен­ство усилий устанавливается автоматически.

Для предотвращения засасывания воздуха через сальник 5 со стороны вса­сывания предусмотрен гидрозатвор. Для этого в крышке всасывания имеется отверстие. Вода под давлением, создан­ным первым рабочим колесом, прохо­дит к втулке гидрозатвора, в которой имеется отверстие для подвода воды к рубашке вала. Вода проходит по рубаш-

Рис. 4.52. Схема водоотливной установки: Н_г — геометрическая высота напора; Я_н — геометрическая высота нагнетания; Я_вс — гео­метрическая высота всасывания: 7 — вакуумметр; 2 — манометр; 3 — нагнетательный трубопровод; 4 — задвижка; 5— обратный клапан; 6— насос; 7— всасывающий трубопровод; 8 — приемное уст­ройство ке вала через сальниковую набивку, исключая засасывание воздуха в насос и одновременно охлаждая сальник.

Насос приводится во вращение от электродвигателя, соеди­ненного с ним упругой муфтой 14.

Водоотливная установка (рис. 4.52) включает в себя: подкачива­ющий насос, задвижки, обратный и приемный клапаны, заливоч­ный насос, который относят к вспомогательному оборудованию.

Аппаратура управления и автоматизации обеспечивает вклю­чение насосных агрегатов по заданной программе при различных уровнях воды в водосборнике — верхнем, повышенном и аварий­ном. Перед включением насос в случае необходимости заливается с помощью заливочного насоса.

4.6.4. Компрессорные установки

Компрессорные установки предназначены для подачи воздуха под давлением для привода бурового и очистного оборудования.

Парк компрессорных машин, применяемых в России, пред­ставлен поршневыми и центробежными компрессорами.

Стационарный поршневой оппозитный компрессор (рис. 4.53) имеет две ступени сжатия с четырьмя цилиндрами двойного сжа­тия, расположенными друг против друга (оппозитно). Привод ком­прессора от синхронного электродвигателя, ротор которого смон­тирован на консольном конце вала компрессора. Основание компрессора — чугунная литая рама 1. К ее продольным стенкам прикреплены направляющие крейцкопфа 6. Цилиндры компрессо­ров — двойного действия, цилиндр первой ступени 9 разъемный и состоит из корпуса с мокрой втулкой, передней 10 и задней конических крышек, в которых размещены прямоточные клапа­ны. Цилиндр второй ступени 3 имеет объемные крышки и отлит заодно с водяными охлаждающими рубашками. Цилиндры имеют штуцеры для подвода смазки и для подвода и отвода охлаждаю­щей воды, в передние крышки вмонтированы металлические саль­ники с плоскими самоуплотняющимися элементами.

Поршни компрессоров скользящие. Поршень первой ступени 11 стальной сварной, второй ступени 2— полая чугунная отливка. Пор­шни имеют уплотняющие кольца и крепятся на штоках гайкой.

Компрессор имеет две независимые системы смазки: механизма движения и цилиндров и сальников. Системы смазки принудитель­ные от много плунжерного насоса (лубрикатора), подающего необ­ходимое количество масла к каждой смазываемой точке.

Система охлаждения компрессора параллельно-последователь­ная. Промежуточный и масляный охладители имеют отдельные линии входа и выхода охлаждающей воды. После выхода из про­межуточного холодильника часть воды поступает на охлаждение цилиндров. Слив воды из системы открытый.

Рис. 4.53. Стационарный компрессор: 1 — рама компрессора; 2 — поршень второй ступени; 3 — цилиндр второй ступе­ни, 4 — сальниковые уплотнения; 5 — шток (вал); 6 — направляющие крейцкоп­фа; 7 — клапан; 8 — корпус цилиндра; 9 — цилиндр первой ступени; 10 — передняя коническая крышка; И — поршень первой ступени

Регулирование производительности компрессора достигается пе­репуском воздуха из рабочих полостей цилиндров во всасываю­щие полости с помощью установленных в цилиндрах клапанов-байпасов. Управление работой этих клапанов осуществляется элек­тропневматической системой, которая может быть введена в дей­ствие двумя способами — автоматически и принудительно.

В состав компрессорной установки кроме компрессора входят электродвигатель, аппаратура управления и автоматизации, си­стемы охлаждения, очистки всасываемого воздуха, подготовки ох­лаждающей воды.

4.6.5. Техническое обслуживание стационарного оборудования

Техническое обслуживание шахтных стационарных установок предусматривает работы по смазке, очистке, осмотру, контролю, диагностике и проверке состояния и действия машин и механиз­мов. Эти работы проводят, как правило, без разборки машин.

Положением о ППР для стационарного оборудования предус­матриваются следующие виды технического обслуживания:

ежесменное (ТО-1), выполняемое машинистами стационарных установок и дежурными электрослесарями;

ежесуточное (ТО-2), выполняемое ремонтными электрослеса­рями, постоянно обслуживающими данный вид оборудования;

еженедельное (ТО-3), выполняемое ремонтными электросле­сарями, постоянно обслуживающими данный вид оборудования;

двухнедельное (ТО-4), выполняемое ремонтными электросле­сарями, постоянно обслуживающими данный вид оборудования, с участием лиц технического надзора (главный механик или его помощник).

При выполнении технического обслуживания стационарных ус­тановок ремонтный и обслуживающий персонал обязан: наблю­дать за работой оборудования, проверять показания контрольно-измерительных приборов, степень нагрева узлов трения и доста­точность поступления к ним смазочных материалов; проверять исправность аппаратуры управления, сигнализации и защиты; устранять мелкие неисправности и неполадки в работе оборудова­ния, регистрировать износ, вибрации и шум в приводных и дру­гих элементах оборудования; содержать оборудование в чистоте и не допускать утечек смазочного материала.

Ремонт может проводиться с предварительным контролем тех­нического состояния и без него. Основной метод выполнения кон­трольных работ — диагностика, которая служит для определения технического состояния без разборки и является технологическим элементом технического обслуживания и ремонта и проводится как в период технического обслуживания, так и в период ремонта.

Положением о ППР предусматриваются для стационарного обо­рудования следующие виды планового текущего ремонта:

ежемесячное ремонтное обслуживание (РО);

текущий ремонт (Т-1, Т-2, Т-3) с периодичностью, равной соответственно 3, 6 и 12 мес;

комплексные ревизии и наладки оборудования (НРП и НРГ) с периодичностью 6 мес и один год.

При ежемесячном ремонтном обслуживании (РО) устраняют­ся обнаруженные неисправности и проводится техническое об­служивание с частичной разборкой оборудования или же без раз­борки.

Текущий ремонт (Т-1, Т-2, Т-3) осуществляется в процессе эксплуатации для обеспечения или восстановления работоспособ­ности оборудования и состоят в замене или восстановлении от­дельных его частей. Текущий ремонт выполняется энергомехани­ческой службой шахты.

Годовая (НРГ) ревизия и наладка шахтных стационарных ус­тановок проводятся специализированными наладочными управ­лениями.

Информационной базой для составления графиков ППР ста­ционарного оборудования являются Руководства по техническо­му обслуживанию и ремонту шахтных подъемных, вентилятор­ных, компрессорных и водоотливных установок. В месячный гра­фик ППР входят работы по техническому обслуживанию с еже­недельной периодичностью, в годовые графики — работы с еже­месячной периодичностью.

ГЛАВА 5. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

5.1. ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНЫХ МАШИН ДЛЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

На предприятиях, осуществляющих добычу полезных ископае­мых открытым способом, сосредоточено большое количество раз­нообразной техники, с помощью которой ведутся добыча и пере­мещение значительных объемов горной массы. На горных пред­приятиях постоянно вводится новое, высокопроизводительное горно-транспортное и обогатительное оборудование. Внедряются новые средства автоматизации и механизации технологических процессов, в том числе вспомогательных.

Подразделение оборудования для открытых горных работ по месту в технологическом процессе позволяет выделить следую­щие его классы:

машины для подготовки горных пород к выемке;

выемочно-погрузочные машины;

выемочно-транспортирующие машины;

транспортные машины;

отвалообразующие машины;

сортировочно-обогатительное оборудование;

машины для вспомогательных работ;

оборудование для механизации спускоподъемных операций и очистки скважин и др.

Машины каждого класса делятся на группы, в каждой группе различают типы машин, отличающиеся не характером выполня­емой работы, а только конструкцией узлов. Каждый тип машин может иметь несколько типоразмеров, отличающихся парамет­рами, но имеющих одинаковую конструкцию. Так, класс вые-мочно-погрузочных машин делится на две группы: одноковшо­вые экскаваторы и многоковшовые экскаваторы. Группа одно­ковшовых экскаваторов подразделяется на типы: с прямой лопа­той, с обратной лопатой, стругом, драглайном, грейфером. Типы машин классифицируются по следующим признакам: назначе­нию и роду работы, вместимости ковша, виду рабочего обору­дования и др.

5.2. БУРОВЫЕ СТАНКИ ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТОК

5.2.1. Общие сведения

Для разведки, вскрытия или добычи твердых, жидких и газо­образных полезных ископаемых, а также для различных вспомо­гательных целей в горных породах бурят вертикальные, горизон­тальные или наклонные шпуры и скважины.

Бурение проводится с помощью буровой установки комплекса оборудования, включающего в себя буровую вышку (мачту), си­ловой привод, механизм передвижения. Бурение горной породы можно проводить механическим и немеханическим способами. Ме­ханический способ реализуется в машинах ударного, вращатель­ного, ударно-вращательного бурения, когда разрушение горной породы выполняется инструментом под действием прикладывае­мых к нему силовых нагрузок.

Удары по породе для ее разрушения можно наносить буровым инструментом, периодически падающим с некоторой высоты на забой под действием собственного веса. Так осуществляется буре­ние ударно-канатными станками.

При вращательном способе бурения разрушение забоя сква­жины скалыванием, смятием, истиранием осуществляется вра­щающимся инструментом с приложением к нему значительных осевой нагрузки и момента. Этот способ реализуется в станках вращательного бурения шарошечными долотами и резцовыми коронками.

При ударно-вращательном способе бурения буровой инстру­мент непрерывно вращается вокруг своей оси и по нему наносят­ся удары. Осевое усилие прикладывается к инструменту для нейт­рализации сил отдачи, действующих на него в момент удара. Этот способ применяется в станках ударно-вращательного бурения с погружными пневмоударниками и бурильными молотками.

Немеханическим (физическим) способом проводится термиче­ское, взрывное, гидравлическое, электрогидравлическое, ультра­звуковое и комбинированное бурение. При этом способе бурения силовые нагрузки на горную породу передаются через жидкую или газообразную среду. Несмотря на создание новых немеханических способов бурения, механический способ является преобладающим.

По типу привода буровые станки делятся на электрические и тепловые, работающие от двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

По назначению буровые станки делятся на машины для буре­ния шпуров и небольших скважин и машины для бурения сква­жин среднего и большого диаметра вертикального и наклонного направлений.

Основные параметры буровых станков определяются диамет­ром, глубиной и углом наклона пробуриваемой скважины.

Станки для бурения взрывных скважин на открытых горных работах изготовляются следующих типов:

СБШ — станки вращательного бурения шарошечными долота­ми (шарошечного бурения), пяти типоразмеров (с номинальными диаметрами бурения 160, 200, 250, 320 и 400 мм), для пород сред­ней крепости и крепких, т.е. с коэффициентом крепости 6 </< 18 (2СБШ-200-32, 5СБШ-200-36, ЗСБШ-200-60, СБШ-250МНА-32, СБШ-250-55, СБШ-320-36);

СБР — станки вращательного бурения с резцовыми коронками (шнекового бурения), с номинальным диаметром скважины 160 мм и различной глубиной бурения, для пород с коэффициентом кре­пости/^ 6 (СБР-160А-24, СБР-160Б-32, 2СБР-160-24, СБР-200А-32(48) — проектируется);

СБУ — станки ударно-вращательного бурения (пневмоударно-го бурения) двух типоразмеров (с номинальными диаметрами бу­рения 105 и 125 мм), для трудновзрываемых пород с коэффици­ентом крепости 6 </< 18 (СБУ-100Г-35, СБУ-100П-35, СБУ-100Н-35, СБУ-125-32, СБУ-125А-52). Возможно изготовление стан­ков комбинированного бурения, сочетающих в себе механичес­кий и немеханический способы бурения.

Наибольшее распространение на открытых горных работах по­лучили станки вращательного бурения шарошечными долотами, которыми выполняется около 80 % всех объемов бурения. Осталь­ные 20 % выполняются станками вращательного бурения резцо­выми коронками, а также станками ударно-вращательного и ком­бинированного бурения. Кроме того, на открытых горных работах используются станки ударного бурения.

5.2.2. Станки вращательного бурения шарошечными

долотами

К станкам вращательного бурения относятся станки шарошеч­ного бурения типа СБШ, предназначенные для бурения взрыв­ных вертикальных и наклонных скважин на открытых горных раз­работках в сухих и обводненных, монолитных и трещиноватых породах средней крепости и крепких. Бурение осуществляется в результате приложения к шарошечному долоту значительного крутящего момента и больших осевых усилий. Разрушение породы осуществляется шарошечным долотом, во время вращения кото­рого при постоянном усилии подачи зубья (штыри) шарошек скалывают и раздавливают горную породу. Разрушенная горная порода удаляется сжатым воздухом, поступающим в скважину по пустотелым буровым штангам.

Станки шарошечного бурения представляют собой мачту 1 (рис. 5.1), в которой располагается вращатель 2 бурового става 3. На платформе станка располагается машинное отделение 4. Перед

5—2987

бурением станок устанавливают в горизонтальное положение пе­редними 5 и задними гидравлическими домкратами. На станках устанавливается: маслостанция, компрессорная установка, элек­трооборудование, механизм свинчивания и развинчивания штанг, сепаратор, пылеулавливающая установка 6, гидро- и пневмоси-стемы, гусеничное ходовое оборудование с индивидуальным при­водом на каждую гусеничную тележку 7.

5.2.3. Станки вращательного бурения резцовыми коронками

Сущность бурения этими станками заключается в следующем. Буровой инструмент вращается от двигателя через редуктор и по­дается на забой механизмом подачи или под действием веса при­вода вращателя и бурового става, состоящего из последовательно соединенных шнековых штанг и резцовой головки. Станки исполь-

Рис. 5.2. Схема станка вращательного бурения резцо­выми коронками: / — вращатель; 2 — направляющие; 3 — полиспаст; 4 — шнековая штанга; 5 — резцовая коронка

зуются для бурения взрывных скважин по углю и породам при/< 6. Эти станки часто называют станками шнекового бурения.

Станки вращательного бурения резцовыми коронками имеют вращатель 1 (рис. 5.2), сколь­зящий по вертикальным направляющим 2. Подъем вращателя производится лебедкой с по­мощью подъемного каната, образующего поли­спаст 3. В патроне вращателя укрепляется шне­ковая штанга 4 с прикрепленной к ней резцо­вой коронкой 5. Разрушенная порода удаляется из скважины на поверхность шнеком. Существу­ют станки вращательного бурения горизонталь­ных скважин и для шнекобуровой выемки угля из тонких пластов мощностью 0,6 — 2 м. Основная их особенность состоит в наличии механизма подачи. В нашей стране такие станки распространения пока не получили и имеются лишь в единичных экземплярах.

5.2.4. Станки ударно-вращательного бурения

Бурение станками ударно-вращательного бурения основано на комбинированном способе разрушения породы, объединяющем основные достоинства ударного и вращательного воздействия на породу.

Отличительной особенностью этих стан­ков является наличие погружного пневмо-ударника. ПневмоударникуУ (рис. 5.3) через штангу 2 передается вращение от вращателя 3, установленного на плите 4. Подачу бурового става на забой и создание осевого усилия осу­ществляют с помощью подающего механиз­ма 5. Вращатель перемещается по мачте 6, из­менение угла наклона которой осуществляет­ся гидроцилиндром 7 Станками можно бурить вертикальные и наклонные скважины в по-

Рис. 5.3. Схема станка ударно-вращательного бу­рения:

^ — пневмоударник; 2 — штанга; 3 — вращатель; 4 — плита; 5— подающий механизм; 6— мачта; 7— гидро­цилиндр подъема; 8 — двигатель

родах с/< 18 диаметром до 200 мм. Американская фирма «Интер-солл Рэнд» выпускает станки для бурения погружными пневмо-ударниками скважин диаметром до 850 мм.

5.2.5. Станки комбинированного бурения

Станки комбинированного бурения являются универсальными машинами, позволяющими вести бурение скважин в сложных гор­но-геологических условиях с перемежающимися породами раз­личной крепости и структуры. Эффективность разрушения твер­дых горных пород достигается комбинированным воздействием на породу различных механических и немеханических способов бурения.

Из немеханических способов бурения широкое применение получил термический, который в сочетании с механическим спо­собом позволяет эффективно бурить плотные породы большой крепости.

При термическом бурении разруше­ние горной породы происходит вслед­ствие интенсивного одностороннего на­гревания забоя скважины раскаленны­ми струями газов. Наиболее эффектив­но разрушаются кварцсодержащие по­роды, имеющие низкую теплопровод­ность при большом коэффициенте ли­нейного расширения.

Сущность термомеханического спосо­ба бурения заключается в том, что на­грев породы вызывает значительное сни­жение ее прочности, а окончательное разрушение достигается механическим способом.

При термомеханическом бурении ста­нок оснащен термошарошечным рабо­чим инструментом. Высокотемператур­ные газовые струи, вытекающие из со­пел 3 (рис. 5.4) термобура, разрушают и ослабляют горную породу на забое сква­жины. С помощью шарошечного буро­вого инструмента 4 производится раз­рушение породы. Термошарошечный ра­бочий инструмент, закрепленный на штанге 5, вращается с помощью враща­теля 1. Рабочие компоненты — керосин, кислород и вода подаются к входному коллектору 2 на вращателе и далее по каналам в штанге поступают к горелке термобура. Разрушенная порода выносится парогазовой смесью.

5.2.6. Рабочее оборудование буровых станков

Рабочее оборудование буровых станков состоит из бурового инструмента, мачты, механизмов подъема и опускания мачты, хранения и подачи штанг, свинчивания и развинчивания бурово­го става.

Буровой инструмент шарошечных станков состоит из пустоте­лых буровых штанг и шарошечного долота, которое выполняется с одной или более шарошками.

Трехшарошечное долото (рис. 5.5, а) представляет собой кон­струкцию, сваренную из трех лап, на консольных осях которых вращаются на роликовых или шариковых подшипниках шарошки. Верхние концы лап образуют усеченный конус, заканчивающийся резьбой для соединения с буровой штангой. Шарошки и лапы долот изго­товляются из легированных сталей 14ХНЗМА, 16ХНЗМА, 17ХНЗМА и подвергаются химико-термической обработке.

По конструкции различают шарошечные до­лота:

зубчатые, у которых зубья выполнены из од­ного материала с шарошкой;

штыревые, с зубьями в виде впаянных ци­линдрических вставок твердого сплава с клино­вой или сферической рабочей поверхностью;

зубчато-штыревые.

Цилиндрические вставки изготовляются из твердых сплавов.

Основными причинами неисправности долот являются низкая стойкость шарошек (зубчатые долота) и заклинивание подшипников опор (штыревые долота), на которых закреплены ша­рошки.

Шарошечное долото и буровые штанги, со­единенные вместе, образуют буровой став. Диа­метр штанг принимается на 20 — 50 мм меньше диаметра долота для удаления буровой мелочи из скважины.

Рис. 5.5. Инструмент шарошечного бурения: ^а — шарошечное долото; б — буровой став: 7 — труба; 2> 3 — вставки; 4 — коническая резьба; 5 — рабочая штанга

В комплект буровых штанг входят одна концевая штанга и не­сколько рабочих. Концевая штанга (забурник) устанавливается между долотом и рабочей штангой. Выполняется она из толсто­стенной трубы 1 (рис. 5.5, б), в которую с обеих сторон вварены вставки 2 и 3, снабженные внутренней конической резьбой и ка­налами для прохода сжатого воздуха. В гнезде верхней вставки 3 имеется еще коническая резьба 4 меньшего диаметра, служащая для присоединения к штанге шпинделя вертлюга. Рабочая штанга 5 имеет большую длину и отличается от концевой конструкцией нижнего хвостовика, который выполнен с наружной конической резьбой.

Мачта 1 (рис. 5.6) станка шарошечного бурения представляет собой сварную пространственную конструкцию, выполненную из стальных уголков и швеллеров. Нижней частью мачта шарнирно связана с платформой станка. К мачте крепится механизм для ее опускания и подъема. Вращатель 2 вместе с буровым ставом 3 пе­ремещается с помощью канатов 4 механизма подачи. На нижнем поясе каркаса мачты находится механизм свинчивания и развин­чивания штанг 5. К задней части стенки мачты на подшипнико­вых опорах крепится сепаратор, в котором устанавливаются буро­вые штанги.

Дата добавления: 2015-08-28