Выбор бурового станка

Главными признаками, определяющими выбор типа и типоразмера бурового станка являются:

- характеристика породы, включающая буримость F, абразивность а, мг, контактную прочность Р_к, МПа, и коэффициент крепости f по шкале М.М. Протодьяконова (соотношения основных горнотехнологических характеристик пород представлены в табл. 1.1);

- диаметр d, м, глубина L_c, м, и угол наклона b пробуриваемой скважины.

Тип и типоразмер станка устанавливаются по способу бурения, который является преобладающим для данных пород.

1.6.1 Описание бурового станка

Описание должно включать следующие данные:

- назначение и область применения,

- устройство и принцип действия,

- основные узлы и детали,

- привод станка.

1.6.2 Техническая характеристика бурового станка

Буровой станок характеризуется следующими параметрами:

- диаметр и глубина бурения,

- направление бурения к вертикальной оси,

- установленная мощность,

- производительность бурения расчетная,

- привод вращателя,

- частота вращения бурового става,

- масса, габаритные размеры в рабочем и транспортном положении.

1.6.3 Сравнительная оценка буровых станков

Параметры буровых станков для открытых работ представлены в табл. 1.5.

Станки вращательного (шнекового) бурения с коронками режущего типа применяются для бурения вертикальных и наклонных (до 60°) скважин диаметром до 200 мм и глубиной до 25 м в малоабразивных породах и по углю с коэффициентом крепости f £ 6. При использовании станка СБР-160В массой 22 т и установленной мощностью 165 кВт возможно шнековое буре-

Таблица 1.5

Основные характеристики станков для бурения взрывных скважин

Тип бурового станка	Типоразмер	Основные параметры	Ход станка	Привод	Осевое усилие, кН	Область применения (коэф. крепости пород)
Диаметр скважины (по долоту, коронке), мм	Глубина бурения, м	Масса станка, т
Станки вращательного бурения резцовыми коронками с очисткой скважины шнеком (шнековое бурение)	СБР-125				Гусенич-ный	Электри-ческий		2¸5
СБР-160				Гусенич-ный	Электри-ческий		2¸6
Станки вращательного бурения шарошечными долотами с очисткой скважины воздухом (шарошечное бурение)	СБШ-160		12,32		Гусенич-ный	Электри-ческий		6¸10
СБШ-200				6¸12
СБШ-250		15; 32			8¸14
СБШ-320				10¸16
СБШ-400					12¸18
							Энергия удара, Дж
Станки ударно-враща-тельного бурения погруж-ными пневмоударниками с очисткой скважин воздухом (пневмоударное бурение)	СБУ-100				Колесный	Дизельн.		10-16
СБУ-125				Гусенич-ный	Электри-ческий		10-16
СБУ-160					12-18
СБУ-200					12+18

ние скважин диаметром до 214 мм. Производительность станков шнекового бурения составляет 20¸100 м/смену.

Станки вращательного (шарошечного) бурения предназначены для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 160¸400 мм и глубиной до 32 м в породах с коэффициентом крепости f = 6¸18. Ими производится около 70% объема буровых работ на карьерах. Основные их достоинства: высокая производительность (20¸150 м/смену); непрерывность процесса бурения; возможность полной автоматизации процесса бурения. Недостатки: большая масса станка; малая стойкость долот в труднобуримых породах. По массе т и развиваемому осевому усилию Р_ос станки шарошечного бурения подразделяют на:

- легкие СБШ-160-48, т £ 40 т, Р_ос £ 200 кН, диаметр скважины d = = 150¸200 мм;

- средние СБШ-200 (5 моделей) и СБШ-250 (6 моделей), т £ 60 т, Р_ос £ £ 350 кН, d = 200¸270 мм;

- тяжелые СБШ-320-36 и СБШ-400 (2 модели), т £ 120 т, Р_ос £ 700 кН, d = 300-400 мм.

Станки ударно-вращательного бурения с погружными пневмоударниками предназначены для бурения вертикальных и наклонных (до 60°) скважин диаметром до 200 мм и глубиной до 36 м в абразивных, крепких и очень крепких породах с коэффициентом крепости f = 6¸18. Производительность таких станков составляет 10¸35 м/смену. Затраты на обуривание 1 м³ породы с f £ 12 в 1.5¸2.5 раза выше, чем при шарошечном бурении. Поэтому экономически целесообразно их применение на очень крепких породах. В настоящее время на карьерах для бурения скважин диаметром 100¸200 мм применяются станки СБУ-100 (5 моделей), СБУ-125 (5 моделей), СБУ-160-18 и СБУ-200-36. Около 6% всего объема буровых работ на карьерах выполняются станками ударно-вращательного бурения. Достоинства таких станков – простота конструкции и небольшая масса. Недостаток – низкая производительность.

Станки огневого (термического) бурения применяются при бурении скважин диаметром 250¸360 и глубиной 17¸22 м в труднобуримых кварцесодержащих очень крепких и крепчайших породах с f = 18¸20. В настоящее время чисто огневые станки типа СБО-1Б и СБО-160/20 для бурения скважин не применяются из-за низких скоростей и высокой стоимости бурения. В комбинированных технологиях их применяют для расширения заряжаемой части скважины до 600¸400 мм. В общем объеме буровых работ на карьерах огневое бурение не превышает 1 %.

1.7 Выбор бурового инструмента и расчет режимов бурения

Инструмент для бурения скважин выбирается в зависимости от физико-

механических и горнотехнологических свойств пород и типоразмера бурового станка.

Инструмент подразделяют на:

- долота для бурения мягких пород,

- долота для бурения пород повышенной крепости,

- долота для бурения со шнековой очисткой скважин,

- долота для бурения скважин с продувкой,

- долота для ударно-вращательного бурения,

- шарошечные долота,

- комбинированный шарошечный инструмент (режуще-шарошечный, ударно-шарошечный, термо-шарошечный).

Для выбора долота необходимо использовать справочник [I, с. 520-558].