Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Изучение конструкции и определение основных параметров буровых станков с пневмоударниками






Основные положения

Полуавтоматический буровой станок НКР100МА [4] предназначен для бурения скважин диаметром 85 – 105 мм, глубиной до 50 (70) м в породах с крепостью f от 6 до 20. Благодаря двухшарнирному установочному приспособлению станка, возможно бурить полный веер скважин, т.е. в любом направлении. При работе станка НКР100МА (рис.4.1) механизируются процесс наращивания бурового става, развинчивание резьбовых соединений штанг вследствие применения пневмозахватных механизмов. Буровые штанги выполнены в виде труб, служащих для подачи сжатого воздуха к инструменту и для продувки.

 


Станок состоит из пневмозахвата, подающего патрона 1, редуктора 11, электродвигателя 9, пульта управления, распорной колонки 4, буро­вого става 7 и пневмоударника 8. Основным узлом является редуктор с пневмозахватом 11; на нем закрепляют все перечисленные выше узлы. Пневмозахват удерживает и вращает став штанг, когда по­дающий патрон разъединяется со штангой для последующего за­хвата ее на новом месте. Редуктор с пневмозахватом состоит из планетарного редуктора одноступенчатой зубчатой передачи, за­жимного устройства, шлицевого вала и концевых клапанов пря­мого и обратного хода. Подающий патрон предназначен для по­дачи и вращения бурового инструмента во время бурения или при выдаче его из скважины. Патрон перемещается по двум на­правляющим с помощью пневматических податчиков, выполненных в виде пневмоцилиндров 5. Подвижное шлицевое зацепление соединяет подающий патрон и редуктор с пневмозахватом 11, передающим крутящий момент от двигателя ставу штанг. Подающий патрон представляет собой одноступен­чатый редуктор с пневматическим зажимным устройством.

Станок СБУ-100П [4] предназначен для открытых горных работ. Он предназначен для бурения скважин диаметром 100 мм, глубиной до 24 м. Крепость буримых пород 6 ¸ 20. Станок имеет колесно-шинный ход. Рабочий орган состоит из пневмоударника, вращателя, податчика и механизма заваливания мачты. Си­стема сухого пылеулавливания обеспечивает надежное пылеподавление. Вариант станка на гусеничном ходу выпускают под маркой СБУ-100Г (рис.4.2).

Более мощный станок СБУ-125У-52 (рис.4.3) [4] предназначен для открытых горных работ. Он позволяет бу­рить скважины глубиной до 52 м. Скважины диаметром 125 мм бу­рят пневмоударниками, а диа­метром 160 мм – резцовыми ко­ронками. Станки указанных выше типов применяют на карье­рах малой мощности для от­бойки руды, отстройки бортов карьеров. Целесообразно их применение на карьерах по добыче строитель­ных материалов.


 

Рис.4.2. Общий вид бурового станка СБУ-100Г: 1 – приводная часть; 2 – система пылеудаления; 3 – податчик; 4 – вращатель; 5 – гусеничный ход; 6 – домкрат

 


Пневмоударники [4] для станков изготовляют двух типов: с индексом П для от­крытых горных работ и с индексом ПП для подземных горных работ. Цифра после букв обозначает диаметр сква­жины в миллиметрах, а следующая за
ними – ударную мощность в киловаттах.

 
 

Пневмоударник ПП-105-2, 4 (М-48) предназначен для бурения скважин диаметром 105 мм (рис.4.4).

Сжатый воздух, поступающий через переходник 1 попадает в центральный канал и далее в устройство с кольцевым клапаном 4, затем подается через трубку 6 и канал ударника в камеру обратного хода. В камеру пря­мого хода воздух поступает из-под клапана. Выхлоп осуществля­ется через окна, находящиеся в цилиндре. Воздух для очистки забоя скважины поступает из камеры обратного хода. При сни­жении усилия подачи долото отходит вперед, открывая блокиро­вочные окна. В этот момент работа ударного механизма прекра­щается и происходит интенсивная продувка скважины.

Долото для пневмоударников [4] представляет собой инструмент, служащий для передачи силового импульса от удар­ника к забою скважины. Различают следующие элементы долота (рис.4.5, а): корпус 2, который несет в себе хвостовик 1. Хвос­товик имеет плоскую грань и воспринимает удары поршня. Головная часть долота 3 армируется пластинками твердого сплава 4, которые вместе с передними гранями головки 5 заканчиваются лезвием.

 
 

Долото, армированное штырями твердого сплава, показано на рис.4.6.

Начальную механическую скорость бурения скважин пневмоударниками можно определить по формуле

uн = 4, 8× A × n /(d 2 × f), м/мин, (4.1)

где A – энергия удара, Дж; n – частота ударов, с-1; d – диаметр долота, мм; f – коэффициент крепости пород.

Механическая скорость бурения пневмоударниками на заданной глубине скважины

u = uнbL, м/мин, (4.2)

где b – коэффициент падения скорости бурения с глубиной скважины; L – глубина скважины, м.

Средняя скорость бурения скважин до глубины L

uрс = uнbL /2, м/мин. (4.3)

Время бурения скважины

, мин. (4.4)

Время бурения 1 метра скважины

мин/м. (4.5)

Теоретическая производительность станка (м/ч)

Qт = 60(uнbL /2), м/ч. (4.6)

Техническая производительность

, м/ч, (4.7)

где kг = To /(To – Tв) – коэффициент готовности станка; To – средняя наработка на отказ, ч; Tв – среднее время восстановления отказа, ч; B – стойкость долота на одну заточку, м; tн и tр – соответственно время навинчивания и развинчивания одной штанги, мин; l – длина штанги, м; Tз – время замены долота, мин; Tн – время наведения станка на скважину, мин; Tзб – время забуривания скважины, мин; m – число скважин в забое; L – глубина скважины, м.

Эксплуатационная производительность станка определяется с учётом простоев станка по организационным причинам

, м/смену, (4.8)

где Tсм – длительность смены, мин; Tпз – время на подготовительно-заключительные операции, мин; Tоп – время организационных простоев, мин; Tп – время перегона станка, мин; m – число скважин в забое.

 

Задание. На основании данных табл.4.1 рассчитать основные показатели и производительность (скорость бурения) бурового станка НКР100М с пневмоударником ПП105-2, 4. Построить зависимости Qт = f (f), Qт = f (L) и Qэ = f (L).

Пример.

Исходные данные: A = 93, 2 Дж; n = 28 c-1; d = 105 мм; f = 14; b = 0, 0004 м-1; L = 40 м; kг = 0, 9; B = 15 м; tн = 0, 5 мин; tр = 1 мин; l = 1 м; Tз = 4 мин; Tн = 4 мин; Tзб = 1 мин; m = 14; Tсм = 360 мин; Tпз = 20 мин; Tоп = 10 мин; Tп = 20 мин.

Начальную механическую скорость бурения скважин пневмоударниками определим по формуле (4.1)

uн = 4, 8 · 93, 2 · 28 /(1052 · 14) = 0, 0812 м/мин.

Механическую скорость бурения пневмоударниками на глубине скважины L = 40 м определим по формуле (4.2)

u = 0, 0812 – 0, 0004 · 40 = 0, 0651 м/мин.

Среднюю скорость бурения скважин до глубины L = 40 м определим по формуле (4.3)

uрс = 0, 0812 – 0, 0004 · 40/2 = 0, 0732 м/мин.

Время бурения скважины определим по формуле (4.4)

= 547 мин = 9, 1 ч.

Время бурения 1 метра скважины определим по формуле (4.5)

мин/м.

Теоретическая производительность станка исходя из формулы (4.6)

Qт = 60 · (0, 0812 – 0, 0004 · 40/2) = 4, 4 м/ч.

Техническая производительность согласно формуле (4.7)

м/ч,

где kг = To /(To – Tв) – коэффициент готовности станка; To – средняя наработка на отказ, ч; Tв – среднее время восстановления отказа, ч; B – стойкость долота на одну заточку, м; tн и tр – соответственно время навинчивания и развинчивания одной штанги, мин; l – длина штанги, м; Tз – время замены долота, мин; Tн – время наведения станка на скважину, мин; Tзб – время забуривания скважины, мин; m – число скважин в забое; L – глубина скважины, м.

Эксплуатационная производительность станка определяется по формуле (4.8)

=17, 6 м/смену. (4.8)

 

 


Варианты заданий по расчёту технической и эксплуатационной скорости
бурения шахтными буровыми станками с пневмоударниками.

Таблица 4.1

Тип станка Тип перфоратора (гидропер­форатора) A, Дж n, c-1 d, мм f b, м-1 L, м kг
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 94
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 94
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 92
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 92
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 90
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 90
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 90
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 88
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 88
  НКР100МА ПП-105-2, 4 (М48) 93, 2       0, 0004   0, 88
  СБУ-100Г П-105-2, 6         0, 0004   0, 86
  СБУ-100Г П-105-2, 6         0, 0004   0, 86
  СБУ-100Г П-105-2, 6         0, 0004   0, 86
  СБУ-100Г П-105-2, 6         0, 0004   0, 94
  СБУ-100Г П-105-2, 6         0, 0004   0, 92
  СБУ-100Г П-125-3, 8         0, 0004   0, 92
  СБУ-100Г П-125-3, 8         0, 0004   0, 90
  СБУ-100Г П-125-3, 8         0, 0004   0, 90
  СБУ-100Г П-125-3, 8         0, 0004   0, 88
  СБУ-100Г П-125-3, 8         0, 0004   0, 86
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 86
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 94
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 94
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 92
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 92
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 90
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 90
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 88
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 86
  СБУ-125У-52 П-125-3, 8         0, 0004   0, 86

 


Варианты заданий по расчёту технической и эксплуатационной скорости бурения шахтными буровыми станками с пневмоударниками

Таблица 4.2

№ варианта B, м tн, мин tр, мин l, м Tз, мин Tн, мин Tзб, мин m Tсм, мин Tпз, мин Tоп, мин Tп, мин
    0, 5 0, 8 1, 20   3, 5            
    0, 6 0, 9 1, 20   4, 0            
    0, 7 1, 0 1, 20   4, 5            
    0, 8 1, 1 1, 20   5, 0            
    0, 5 1, 2 1, 20   3, 5            
    0, 6 0, 8 1, 20   4, 0            
    0, 7 0, 9 1, 20   4, 5            
    0, 8 1, 0 1, 20   5, 0            
    0, 5 1, 1 1, 20   3, 5            
    0, 6 1, 2 1, 20   4, 0            
    0, 7 0, 8 0, 95   4, 5            
    0, 8 0, 9 0, 95   5, 0            
    0, 5 1, 0 0, 95   3, 5            
    0, 6 1, 1 0, 95   4, 0            
    0, 7 1, 2 0, 95   4, 5            
    0, 8 0, 8 0, 95   5, 0            
    0, 5 0, 9 0, 95   3, 5            
    0, 6 1, 0 0, 95   4, 0            
    0, 7 1, 1 0, 95   4, 5            
    0, 8 1, 2 0, 95   5, 0            
    0, 9 1, 0 4, 25   3, 5            
    0, 5 0, 8 4, 25   4, 0            
    0, 6 0, 9 4, 25   4, 5            
    0, 7 1, 0 4, 25   5, 0            
    0, 8 1, 1 4, 25   3, 5            
    0, 5 0, 9 4, 25   4, 0            
    0, 6 1, 0 4, 25   4, 5            
    0, 7 1, 1 4, 25   5, 0            
    0, 8 1, 2 4, 25   3, 5            
    0, 9 1, 3 4, 25   4, 0            

 

 


ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.