По характеру разрушения горных пород - бурения шпуров и скважин делятся на механические, физические и комбинированные способы.
Механические разделяют на ударный, вращательный, вращательно-ударный и ударно-вращательный способы бурения шпуров и скважин.
При ударном бурении, разрушение горных пород происходит в результате последовательных ударов по забою инструментом. Ударное разрушение горных пород осуществляется отбойными молотками, которые применяются при дроблении негабаритных кусков горных пород.
Принцип действия бурильных перфораторов, тоже относят к ударному действию. Разрушение горных пород происходит в результате ударов по забою шпуров, совершающих вращательно-поступательное движение. Перед каждым последующим ударом инструмент поворачивается на некоторый угол, обеспечивая тем самым, разрушения по всей площади забоя. Бурильными перфораторами осуществляются бурения шпуров и скважин диаметром 32-85 мм. Марки бурильных молотков ПР-19, ПР-20Н, ПР-22, ПР-24МВ, ПР-25Л, ПП-36, ПП-54.
При вращательном способе бурения, разрушение горных пород осуществляется за счет осевых давлений инструмента и резца. Разрушенная горная порода - буровая мелочь, выдаётся на земную поверхность спиральными шнековыми штангами. Вращательный способ бурения применяется для бурения скважин в породах мягких и ниже средней крепости VII категории по СНиП и менее при разработке карьеров строительных материалов и строительстве ирригационных объектов. Основным недостатком данного способа является относительно невысокий уровень механизации вспомогательных операций.
Промышленность выпускает три типа станков шнекового бурения: СВБ-2М, 1СБР-125, СБР-160 и их модификации.
Станки шнекового бурения, основные технические характеристики вращательного бурения приведены в табл. 1, которые широко применяются (до 16% объема буровых работ), для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 125-160 мм и глубиной до 25м в породах с f=2÷6, главным образом, на угольных карьерах (уголь, аргиллиты, мягкий известняк) и на карьерах стройматериалов (мергель, щебень и др.). Их производительность составляет 100-150 м/смену. Станки характеризуются простотой конструкции и эксплуатации, при их работе обеспечиваются благоприятные санитарно-гигиенические условия.
Станок СБР-160А-24 оснащен мачтой высотой 12 м, что позволяет использовать шнеки длиной 8,4 м, подача штанг и разборка става механизированы, предусмотрены гидравлическая подача бурового става, гидроцилиндры подъема и опускания мачты.
Станок имеет ходовую часть ХГ-30 гусеничного типа с электроприводом, буровой став вращается от трехскоростного асинхронного двигателя через редуктор. На станке
Станок СБР-160Б-32 создан на базе станка СБР-160А-24, налажен его серийный выпуск. Эта модель отличается большей глубиной бурения, для чего применена кассета, установленная снаружи мачты. Станок имеет кабельный барабан.
Гидрофицированный буровой станок 2СБР-160-24 создан взамен СБР-160А-24. На станке используются укороченные шнековые штанги длиной 4 м с резьбовыми соединениями, что позволяет полностью механизировать процесс сборки-разборки става. Подача и вращение става осуществляются от гидродвигателей. Привод гусеничного хода типа ХГ-18 осуществляется от асинхронных электродвигателей через редуктор.
Станок СБР-200-32 (48) имеет аналогичную 2СБР-160-24 конструкцию, оснащен кабельным барабаном, системами автоматизации и диагностики. Станок может бурить резцовыми и шарошечными долотами, для этого предусмотрено подключение прицепного компрессора.
Станки шарошечного бурения скважин, получили наибольшее распространение на карьерах в породах практически всех категорий крепости, технические характеристики шарошечных станков приведены в табл. 2, которые получили наибольшее распространение (более 80 % объема буровых работ) для бурения скважин диаметром 190-320 мм и глубиной до 35 м в породах с f = 6¸16. Основные их достоинства – высокая производительность (150-200 м/смену), непрерывность процесса бурения, возможность его автоматизации, комфортные условия труда.
Станки вращательного бурения типа СБШ предназначены для бурения взрывных скважин на открытых горных разработках в сухих и обводненных, монолитных и трещиноватых породах. устанавливается компрессор для комбинированной шнеко-воздушной очистки скважины. Управление станком – из кабины, размещенной в передней части станка.
Таблица 1
Техническая характеристика станков вращательного бурения
Показатели | СБР-160А-24 | СБР-160Б-32 | 2СБР-160-24 | СБР-200-32 (48) (проект) |
Диаметр скважины, мм | 160 | 160; 200 | 160 | 160 (шарошечным долотом) 200 (резцовой коронкой) |
Глубина скважины, м | 24 | 32 | 24 | 48 |
Направление бурения к вертикали, град. | 0; 15; 30 | 0; 15; 30 | 0; 15; 30 | 0; 15; 30 |
Частота вращения бурового инструмента, с-1 | 1,7; 2,2; 3,3 | 1,7; 2,2; 3,3 | 0,7; 1,4; 2,1; 3.0 | 2,8 |
Установленная мощность, кВт | 184 | 184 | 112 | 150 |
Мощность вращателя, кВт | 36/40/5 | 36/40/50 | - | - |
Крутящийся момент, кНм | 12 | 12 | - | - |
Усилие подачи, кН | 80 | 80 | 70 | 120 |
Скорость бурового инструмента, м/с: | ||||
Подачи | 0-0,05 | 0-0,05 | 0-0,09 | 0-0,09 |
Подъема | 0,5 | 0,5 | 0,37-0,53 | 0,37-0,53 |
Ходовая часть: | ||||
Мощность привода, кВт | 15х2 | 18х2 | 15х2 | - |
Скорость передвижения, км/ч | 0,9 | 0,9 | 1,0 | 1,0 |
Преодолеваемый уклон, градус | 15 | 15 | 18 | 15 |
Давление на грунт, МПа | 0,01 | 0,01 | 0,008 | 0,01 |
Габариты, м | 7,5х4,9х13,0 | 8,1х4,9х13,0 | 7,7х3,8х9,2 |
|
Масса, т | 25 | 35 | 18 | 33 |
Станок 5СБШ-200-36 является модернизированным вариантом выпускавшегося ранее станка 2СБШ-200Н и состоит из ходовой части типа УГ-60, платформы с двумя передними и одним задним гидродомкратами, машинного отделения, кабины, рабочего органа, гидро- и пневмосистем, пылеподавляющей или пылеулавливающей установки, мачты. Кассетирующее устройство крепится впереди мачты.
Таблица 2
Технические характеристики шарошечных станков
Показатели | 5СБШ-200-36 Барвенковский машзавод (Украина) | 3СБШ-200-60 Бузулукский завод | СБШ-250МНА-32 ОАО «Рудгормаш» | СБШ-250/270 /РД-10/ ОАО «Рудгормаш» | СБШ-320-36 ОАО «Рудгормаш» | БТС-150Б, Можайский завод |
Диаметр долота, мм | 215,9 | 215,9; 244,5 | 244,5; 269,9 | 244,5; 269,9 | 320 | 146; 161 |
Глубина скважины, м, не более | 36 | 60 | 32 | 36 | 36 | 32 |
Направление бурения к вертикали, град. | 0; 15; 30 | 0; 15; 30 | 0; 15; 30 | 0; 15; 30 | 0 | 0; 15; 30 |
Длина штанги/ход непре-рывной подачи, м | 9,6/1 | 12/1 | 8/8 | 12,5/12,5 | 17,5/17,5 | 4/4 |
Осевое усилие, кН, не более | 300 | 300 | 300 | 350 | 600 | 150 |
Скорость подачи/подъема бурового снаряда, м/с | 0,025/0,516 | 0,033/0,5 | 0,017/0,12 | 0,025/0,63 | 0,014/0,22 | 0,3(скорость подъема) |
Частота вращения долота, с-1 | 0,25-2,5 | 0,2-2,16 | 0,2-2,5 | 0,2-2,5 | 0-2,1 |
|
Крутящийся момент на вращателе, кН×м | 3,2-5,2 | 6,0 | 4,2 | 4,2 | 8,7 |
|
Подача компрессора, м3/с | 0,42 | 0,42-0,53 | 0,42-0,53 | 0,53 | 0,84 | - |
Мощность электродвигателей, кВт: установленная вращателя компрессора хода |
410 52 200 44 |
400 68 200 44 |
400 68 200 44 |
430 68 200 44 |
712 100 2 х 200 44 |
96 60 -
|
Тип привода | Низковольтный электропривод | Высоковольтный электропривод | Низковольтный электропривод | Высоковольтный электропривод | Высоковольтный электропривод | Дизель |
Ходовое оборудование | УГ-60 | Э-1602 | УГ-60М | УГ-70М | ЭГ-400 | Трактор Т-130 |
Скорость передвижения, км/ч | 0,77 | 1,0 | 0,737 | 0,84 | 0,33 | 4,0 |
Масса станка, т | 66 | 65 | 71,5 | 85 | 140 | 26 (без компрессора) |
Станок 3СБШ-200-60, также создан на базе 2СБШ-200Н, имеет патронный привод подачи, аналогичный приводу станка 5СБШ-200-36, однако в последних экземплярах гидропатрон заменен тремя выносными гидроцилиндрами; также имеет измененную конструкцию мачты, причем кассета располагается внутри мачты.
Конструкция ходовой части – малоопорная, экскаваторного типа с литой рамой и встроенными редукторами. Управление двигателем вращения – от тиристорного привода имеется тиристорное управление пуском асинхронных двигателей хода.
Станок СБШ-250МН-32 имеет торцевую схему вращательно-подающего механизма и предназначен для бурения скважин диаметром 250 мм с осевым усилием 300 кН глубиной до 32 м в породах f =8¸14. Горизонтирование станка осуществляется тремя домкратами. К основным конструктивным особенностям станка относятся: наличие верхнего привода вращения бурового става; непрерывная подача бурового става на длину 8 м; воздушно-водяная система пылеподавления; высокий уровень механизации вспомогательных операций при сборке-разборке бурового става.
Станок СБШ-320-36 предназначен для бурения скважин диаметром 320 мм глубиной до 36 м в породах с f ³ 18. На раме расположено машинное отделение, в передней части которого размещены электрические шкафы управления, маслонасосная станция, блоки гидроаппаратуры, водяные насосы и другое вспомогательное оборудование, в задней части – два винтовых компрессора, а в нише хвостовой части станка – два кабельных барабана. Станок снабжен гусеничным ходом с индивидуальным приводом на каждую гусеницу.
Станок СБШ-250МНР предназначен для шарошечного бурения вертикальных взрывных скважин и последующего термического расширения их заряжаемой части в породах и рудах (f >12). В качестве рабочего органа используют терморасширитель с огнеструйной горелкой воздушно-керосинового типа. Удлиненная мачта позволяет бурить скважины без наращивания штанг на уступах высотой до 17 м.
Техническая характеристика станка СБШ-250МНР
Диаметр расширяемой части скважин, мм 400
Глубина скважин, м 19
Угол наклона скважины к вертикали, градус 0
Верхний предел частоты вращения става, с-1 2,5
Габариты станка, м:
ширина 5,8
высота с поднятой мачтой 23,06
длина с поднятой мачтой 10,11
длина с опущенной мачтой 22,7
высота с опущенной мачтой 7,41
Все станки шарошечного бурения можно классифицировать на три типоразмера по массе: легкие (30÷50 т), средние (55÷75 т) и тяжелые (более 75 т).
Легкие станки типа 2СБШ-200 предназначены для выполнения работ в карьерах, производительностью более 0,5 млн.м3 в год и для бурения пород с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f=6÷14. При бурении этими станками наиболее эффективно применение долот диаметром 215,9 мм, однако в породах небольшой крепости используются также долота диаметром 244,5 мм.
Средние станки, из которых наиболее распространены СБШ-250МН, предназначены для применения на крупных карьерах (годовая производительность более 2,0 млн.м3) для бурения пород практически всех категорий. Наиболее эффективны они в породах с коэффициентом крепости f=8÷16. При бурении используются долота диаметром 244,5 мм, однако применяют также долота диаметром 269,9 мм.
Тяжелые станки (СБШ-320-36) предназначены для применения на очень крупных карьерах (годовая производительность более 5 млн.м3 в год). Наиболее эффективно применение этих станков в породах с коэффициентом крепости f=14÷20. В породах меньшей крепости себестоимость обуривания пород оказывается ниже у средних шарошечных станков. Для этих станков предназначены долота диаметром 320 мм.
Следует отметить, что станки 3СБШ-200-60 в основном применяются на угольных разрезах, а СБШ-250МН на предприятиях черной и цветной металлургии, в том числе и на карьерах Мурунтау и Кокпатас Навоийского ГМК, карьерах Алмалыкского ГОК Республики Узбекистан.
Техническая характеристика станка РД-10
Диаметр скважины, мм 250; 270
Глубина бурения вертикальных скважин одной
штангой без наращивания (по выбору заказчика), м 8; 12; 16
Усилие подачи, кН 343
Максимальная скорость подачи долота, м/с 0,025
Маневренная скорость подачи долота, м/с 0,25
Верхний предел частоты вращения бурового става, с-1 2,0
Угол наклона скважины к вертикали, градус 0; 5; 10; 15; 20;25; 30
Удаление разрушенной породы сжатым воздухом
Производительность компрессора, м3/мин (м3/с) 32 (0,53)
Давление сжатого воздуха, МПа 0,7
Максимальная скорость передвижения станка, км/ч 1,43
Мощность привода вращателя бурового става, кВт 90
Мощность привода гусеничного хода. КВт 37х2=74
Мощность привода лебедок, кВт 37х2=64
Подводимое напряжение, В 6000 или 380
Число домкратов горизонтирования 4
Масса станка, т 90
Из последних образцов российского оборудования следует отметить, что станок среднего типа СБШ-250/270-60 (РД-10), выпускаемый ОАО «Рудгормаш». Он имеет высоковольтное (6000 В) исполнение, большую длину и диаметр штанг и позволяет использовать более мощный компрессор и гусеничный ход.
Техническая характеристика СБШ-160-48
Диаметр скважины, мм 160
Глубина бурения вертикальной скважины, м 48
Угол наклона к вертикали, град. 0; 15; 30
Привод подачи бурового инструмента на забой Гидравлический
Ход подачи бурового инструмента, м 8,0
Верхний предел усилия подачи, кН 167
Привод подачи 2 гидромотора
Давление в гидросистеме, МПа
- номинальное рабочее 18,0
- максимальное рабочее 20,0
Скорость подачи при бурении
(плавно-регулируемая), м/с 0…0,5
Привод вращателя 2 гидромотора
Верхний предел частоты вращения бурового
инструмента, с –1 2,0
Крутящий момент, кНм 5,9
Скорость подъема и опускания бурового
инструмента, м/мин. 0...15
Производительность компрессора, м3/мин (м3/с) 25 (0,42)
Давление сжатого воздуха, МПа 0,7
Способ пылеподавления Мокрый
Привод гусеничного хода 2 гидромотора
Скорость передвижения, км/час 0...1,2
Максимальный угол подъема,
преодолеваемый станком, град. 12
Напряжение питающей сети, В 380
Суммарная установленная мощность, кВт 420
Диаметр штанг, мм 133
Длина буровой штанги, м 8,0
Габаритные размеры, мм, ширина 6000
а) с поднятой мачтой
длина 11500
высота 13000
б) с опущенной мачтой
длина 13100
высота 6200
Масса станка, кг 45000
Данная модель станка является весьма перспективной, в которой воплощены последние разработки и современные тенденции развития бурового оборудования, направленные на гидрофикацию приводов основных узлов, что характерно для зарубежных производителей станков (мачта коробчатого сечения из квадратного профиля с открытой передней гранью, реечная подача, разделение кабины и машинного отделения и др).
При ударно-вращательном способе бурения, разрушения происходят вследствие ударов и во время вращательного движения инструмента. Ударно-вращательный способ бурения применяется в скальных горных породах VI-XI группы по классификации СНиП.
Станки ударно-вращательного бурения широко применяются на карьерах небольшой производительности, разрабатывающих крепкие и весьма крепкие породы (граниты, габбро и др.), а также на рудных карьерах, разрабатывающих крупноблочные труднобуримые породы. В этих условиях малые диаметры скважин, выбуриваемые этими станками, а, следовательно, и небольшие расстояния между скважинами позволяют наиболее полно рассредоточить ВВ в разрушаемом массиве горных пород и, таким образом, снизить объем зоны неуправляемого дробления при взрыве.
Преимущество этого способа бурения – отсутствие практически зависимости производительности станков от угла наклона скважин к вертикали, поскольку осевое усилие при этом способе незначительно, и обеспечивает лишь контакт бурового инструмента с забоем. Порода разрушается частыми ударами коронки погружного пневмоударника по забою, вращение которого обеспечивается двигателем, установленным на раме станка. При использовании этих станков, чаще всего, применяют наклонные скважинные заряды, параллельные откосу уступа, что позволяет обеспечить равномерность сопротивления действию взрыва по всей высоте слоя разрушаемых горных пород, а также значительно улучшает проработку подошвы уступа и снижает заколообразование в тыльной части неразрушаемого массива. Поэтому станки с погружными пневмоударниками успешно применяют при контурном взрывании, обеспечивающем устойчивость откоса уступа при достижении им предельного положения в контуре карьера. Основные технические данные станков приведены в табл. 3.
Таблица 3
Техническая характеристика станков типа СБУ
Показатели | СБУ-100Г-35 | СБУ-100П-35 | СБУ-100Н-35 | СБУ-125А-32 | СБУ-125А-32 |
Диаметр скважины, мм | 105; 125 | 105; 125 | 105 | 100; 125 | 125; 160 |
Глубина скважины, м, не менее | 35 | 35 | 35 | 32 | 52 |
Диаметр штанги, мм | 83 | 83 | 83 | 89 | 108 |
Длина штанги, мм | 950 | 950 | 950 | 2930 | 4250 |
Масса штанги, кг | 10 | 10 | 10 | 32,5 | 42,5 |
Число штанг в комплекте или кассете | 30 | 30 | 30 | 8 | 14 |
Направление бурения к вертикали, градус | 0; 15; 30 | 0; 15; 30 | 0; 15; 30 | 0; 15; 30 | 0-45 |
Пневмоударник | П-105С; П-125 | П-105С; П-125 | П-105С | П-125 | П-125 |
Установленная мощность, кВт | 24 | 24 | 4 | 40 | 90 |
Частота вращения бурового става, мин-1 | 46 | 46 | 46 | 22,5; 45 | 31-62; 62-90; 90-135 |
Номинальный крутящийся момент, Нм | 830 | 830 | 830 | 2500 | 3000 |
Предел усилия подачи, кН, не менее (при Р=0,5 МПа): |
| ||||
вверх/вниз ~ | 6/8,5 | 6/8,5 | 6/8,5 | 25/25 | 50/70 |
Тип ходовой части | Гусеничный | Пневмо-колесный | Салазки | Гусеничный | Гусеничный
|
База, мм | 1520 | 1320 | 2175 | 1800 | 2170 |
Габариты станка в транспортном положении, м | 4000х2300х х2340 | 4000х2300х х2400 | 2620х1000х х1080 | 4200х3020х х7100 | 5500х3200х х2100 |
Масса станка, т | 5 | 4 | 0,5 | 9 | 13,5 |
Сменная производительность некоторых станков с погружными пневмоударниками для горных пород различной крепости приведена в табл. 4.
Таблица 4.
Производительность станков с пневмоударниками
(по М.Ф. Друкованному)
Станок | Диаметр скважины, мм | Коэффициент крепости породы | Производительность, м/см |
СБМК-5 | 105 | 10÷12 12÷14 14÷16 16÷18 | 30 18 15 10÷12 |
СБУ-125 | 105 | 8÷10 10÷12 12÷14 14÷16 16÷18 | 46 38 34 16÷18 5 |
Ударно-вращательные станки с погружными пневмоударниками применяются (до 5% всего объема буровых работ) для бурения скважин диаметром 100-200 мм и глубиной до 50 м в породах с f = 10¸20. Они эффективны при бурении высокоабразивных и исключительно труднобуримых пород. Затраты при ударно-вращательном бурении выше, чем при шарошечном бурении (f < 12).
Станок СБУ-100Г-35 состоит из следующих узлов: рабочего органа, включающего в себя пневмоцилиндр подачи, оснащенного направляющими, вдоль которых перемещается вращатель. Механизм подачи пневмопоршневой – неподвижный цилиндр, относительно которого перемещается поршень со штоком, связанный через плиту с вращателем. Гусеничный ход – с индивидуальным приводом на каждую гусеницу. Привод ходовой части – асинхронный электродвигатель и червячный редуктор с тормозным устройством. Управление ходом – от дистанционного переносного пульта. Сухая пылеулавливающая установка состоит из пылеосадительной камеры, циклона, фильтра тонкой очистки и вентилятора.
Станок СБУ-100П-35 является модификацией СБУ-100Г-35. Он может транспортироваться с помощью любого транспортного средства и жесткой сцепки.
Станок СБУ-100Н-35 отличается небольшими габаритами и массой; рабочий орган по компоновке и принципу действия аналогичен СБУ-100Г. Источник питания станков – смешанный вид энергии: сжатый воздух от передвижных или стационарных компрессорных станций и электроэнергия от промышленной сети или передвижных дизель-генераторных станций.
Созданы новые образцы буровых станков 2СБУ-100Н-32 на базе СБУ-100Н-35 и СБУ-100ГА-50 на базе СБУ-100Г-35 и СБУ-125А-32. Конструктивные особенности 2СБУ-100Н-32 – диаметр скважины 105 мм; масса станка уменьшена до 0,35 т. Конструктивные особенности СБУ-100ГА-50 – глубина скважины 50 м; усилие подачи на забой 12 кН; длина штанги и ход непрерывной подачи 2,19 м; частично механизированы операции по сборке-разборке бурового става.
Станок СБУ-125А-32 состоит из рабочего органа, включающего в себя мачту, вращатель, цепную систему подачи и кассетирующее устройство для механизированной сборки-разборки бурового става. Вращатель состоит из двухскоростного электродвигателя и планетарного редуктора. Подача инструмента на забой и спуско-подъемные операции осуществляются с помощью цепного податчика с приводом от пневмодвигателя и червячного редуктора. Гусеничный ход с индивидуальным приводом на каждую гусеницу.
Станок СБУ-125А-55 предназначен для бурения взрывных скважин для заоткоски уступов на карьерах. Особенности станка – гидравлический привод вращателя; надвигание мачты станка вдоль ее продольной оси до упора в почву, что облегчает процесс забуривания и бурения наклонных скважин; полная механизация вспомогательных операций. Питание станка сжатым воздухом осуществляется от передвижных компрессорных станций производительностью 10 или 25 м3/мин.
При вращательно – ударном способе бурения разрушения горных пород осуществляются по непрерывно вращающимся под большим осевым давлением инструмента. Разрушение происходит как вследствие ударов, так и в результате вращательного движения инструмента. Вращательно-ударный способ бурения использован при буровых установках марки НКР-100, которые до настоящего времени, широко используются при отбойке полезных ископаемых подземным способом.
Термическое и комбинированное бурение скважин. Огневое бурение скважин относится к термическому бурению и довольно широко применяется (станок СБО-160/20) на крупных карьерах, разрабатывающих весьма крепкие кварцсодержащие породы.
Основное преимущество этого способа перед другими – возможность образования «котлов» в заряжаемой части скважины и их варьирования в широких пределах. Так, неактивная часть скважины (район забойки) имеет диаметр 160÷220 мм, а там, где размещают заряд – диаметр скважины в зависимости от термобуримости пород и времени воздействия горелки на забой составляет 340÷380 мм, но может достигать 550÷600 мм.
Технологически процесс бурения разделяется на три этапа:
1. Бурение скважины малого диаметра (160÷200 мм) на всю глубину;
2. Расширение скважины, обеспечиваемое поступательным перемещением горелки снизу вверх, при этом растрескивающаяся горная порода под собственным весом падает на забой скважины, облегчая воздействие высокотемпературных струй на стенки скважины.
3. Очистка скважины от шлама интенсивной продувкой.
Встречающиеся в термобуримых породах пропластки пород, не содержащих кварц, например сланцев, даже если они имеют незначительную мощность (5÷10 см), значительно снижают эффективность бурения. Другой недостаток этого способа – высокая стоимость кислорода, поскольку использование воздуха в качестве окислителя также снижает эффективность бурения.
Для расширения области применения этого способа бурения созданы станки комбинированного бурения СБТМ-20 и СБШ-250МНР, которые работают на воздушном окислителе (табл. 5). Станок СБТМ-20 обеспечивает бурение скважины, как обычный огневой, но при попадании нетермобуримых пропластков включается ударный механизм, облегчающий проходку.
Таблица 5
Технические характеристики станков огневого
и комбинированного бурения
Показатель | Тип станка | ||
СБО-160/20 | СБТМ-20 | СБШ-250 МНР | |
Диаметр скважины, мм | 160-220 | 180-250 | 243 |
Диаметр расширяемого участка скважины, мм | 500 | 500 | 400-580 |
Глубина бурения, м | 20 | 20 | 19 |
Средний расход рабочих компонентов: |
|
|
|
Кислорода, м3/ч | 350 | - | - |
Сжатого воздуха, м3/ч | - | 1500 | 1500-3000 |
Горючего, кг/ч | 150 | 90 | 120-.240 |
Воды, м3/ч | 2-3 | 2…3 | 3-5 |
Установленная мощность, кВт | 111 | 364 | 411 |
Масса | 43 | 60 | 68,5 |
Использование термического воздействия на породу лишь при расширении скважин, пробуренных другими способами, значительно увеличивает область пород, эффективно поддающихся термическому воздействию. Эти обстоятельства были использованы при создании станка СБШ-250 МНР для термошарошечного бурения взрывных скважин в крепких и весьма крепких горных породах. Однако конструктивно он выполнен так, что наиболее эффективно на производстве его используют для расширения скважин, пробуренных другим шарошечным станком.
Взрывной способ бурения скважин, основан на последовательном многократном взрывании, непосредственно на забое заряда ВВ для разрушения крепких и весьма крепких горных пород.
Эффективность разрушения породы при взрывном бурении, зависит от бризантности заряда, плотности, скорость детонации и удельной теплоты взрыва. В качестве ВВ используется гексоген и тротил.
При взрывном бурении, по трубам, вместе с промывочной жидкостью, с большой частотой подаются пластинатовые ампулы 50-граммовые с компонентами жидкой воды. При взрыве заряда ампулы, под воздействием продуктов детонации и гидравлического удара жидкости, горная порода разрушается, образуя скважинные полости.
Взрывное бурение с продувкой скважин сжатым воздухом, характеризуется следующими параметрами:
- средняя проходка за один взрыв 40-80 мм;
- скорость бурения 30-40 м/ч;
- диаметр бурения скважин 250 мм;
- величина заряда ВВ 300 г.
Резюме:
Вращательное бурение для скважин, имеет широкое распространение на карьерах по добыче угля, гипса, слабых известняков и других полезных ископаемых, при котором создаётся возможность бурить скважины с любым углом наклона с более высокой производительностью, чем при других способах бурения. Главным достоинством, вращательного способа бурения, является высокая скорость бурения; не требуется промывка и продувка скважины; не большая масса и не высокая стоимость оборудования и инструмента; низкая стоимость буровых работ.
Станки шарошечного бурения широко применяются на карьерах. Достоинствами станков шарошечного бурения являются:
- возможность бурить скважины в породах любой крепости и любых физико-механических свойств
- высокая скорость и эффективность бурения
- высокий уровень механизации всех процессов бурения и высокая культура производства
Буровые станки с пневмоударниками получают все большее распространение на карьерах для бурения взрывных скважин в породах с крепостью 10÷18 на карьерах строительных материалов, а также для вспомогательных работ на рудных карьерах, которые имеют следующие достоинства: бурение скважин без значительных искривлений; станки конструктивно просты и надежны в работе ударного механизма.
Огневой способ бурения применяется для бурения взрывных скважин на открытых горных работах. Этим способом эффективно разрушаются в основном кварцсодержащие породы. При другом химическом составе пород их буримость снижается и иногда становится невыгодной по технико-экономическим показателям, так как наблюдается плавление породы, что снижает эффективность бурения.