Лукьянов В.Г. Горные машины и проведение горно-разведочных выработок

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 12

Перфораторы

Переносные (ручные) Телескопические Колонковые

Параметры

ПП36В ПП54В ПП54ВБ ПП63В ПП63ВБ ПП63С ПТ29 ПТ36М ПК60 ПК75

Энергия удара, Дж

Крутящийся

момент, Н·м

Номинальное

рабочее давление,

МПа

Масса, кг

Длина, мм

36,2

0,5

705

29,4

0,5

31,5

875

29,4

0,5

31,5

850

63,7

29,4

0,5

880

63,7

0,5

900

63,7

0,5

750

0,5

1470

0,5

1430

175

0,5

575

147

245

0,5

600

Изготовители: Ленинградский завод «Пневматика», Криворожский завод «Коммунист», Кыштымский машиностроительный

завод им. М.И. Калинина

Примечание. Условные обозначения в шифре перфораторов:

П – переносной; Т – телескопический; К – колонковый;

В – пылеподавление водой; Б – боковая промывка

Рис. 14. Конструкция перфоратора; б – общий вид; в – детали поворотного механизма;

1 – виброгасящее устройство; 2 – впускной кран; 3 – поворотный механизм; 4 – золотниковая (клапанная) коробка;

5 – золотник (клапан); 6, 7 – передняя и задняя полости цилиндра; 8 – глушитель шума; 9 – выхлопное отверстие;

10 – поршень-ударник; 11 – цилиндр; 12 – поворотная букса; 13 – грандбукса; 14 – трубка для подачи воды в буровую штангу;

15 – буродержатель; 16 – буровая штанга; 17 – стяжные болты; 18 – автоматическая масленка; 19 – воздушная магистраль;

20 – геликоидальный стержень; 21 – храповая букса; 22 – собачки; 23 – геликоидальная гайка

Рис. 14. Продолжение

Крышка, цилиндр, ствол с буродержателем соединяются при по-

мощи стяжных болтов с гайками.

Сжатый воздух от воздухопроводной магистрали к бурильной ма-

шине подводится по шлангу диаметром 10…51 мм. Выпуск сжатого

воздуха в воздухораспределительную коробку производится поворотом

рукоятки, надетой на трехходовой воздушный кран.

При подаче рукоятки вперед до упора сжатый воздух полностью

поступает в бурильную машину. При среднем положении рукоятки

впуск сжатого воздуха производится частично на неполное давление

(забурка шпуров). Вода для промывки шпура проходит через перфора-

тор по трубе при центральной промывке или промывочную муфту, ми-

нуя перфоратор (при боковой промывке).

Воздухораспределительные устройства, применяемые в перфорато-

рах, делятся на клапанные

(кольцевой или откидной клапан); золотни-

ковые (с фланцевым, полым цилиндрическим, управляемым, катушеч-

ным, жесткосвязанным золотником), бесклапанные.

Клапаны бывают шариковые, мотыльковые, кольцевые, откидные.

В клапанах воздухораспределительных устройств каналы закрываются

и открываются сразу на полное сечение, при золотниковых – впускные

каналы открываются и закрываются постепенно при надвигании на них

золотника, за счет

чего достигается высокая энергия удара, наибольший

крутящийся момент, сравнительно большая экономичность расхода

воздуха, уменьшенная отдача, автоматичность действия, безотказность

и четкость работы ударного механизма. Однако они не обеспечивают

такой частоты ударов, как клапанные. К достоинствам воздухораспре-

делительных устройств с кольцевым клапаном относится малый ход

клапана, следовательно, высокая скорость перебросок его и малые

уча-

стки утечки воздуха. Это устройство надежно в работе и широко при-

меняется в перфораторах.

При клапанном воздухораспределении воздухораспределительный

механизм (рис. 15) состоит из клапанной коробки 4, крышки клапанной

коробки 8 и кольцевого клапана 5. Сжатый воздух попадает в кольцевое

пространство 15 при открывании пускового крана 2 по каналу 14, а

из

него – по каналам 1 в кольцевое пространство клапанной коробки 4. Ко-

гда клапан 5 находится в левом положении, сжатый воздух через коль-

цевое пространство 3, образуемое между клапаном и крышкой клапан-

ной коробки, поступает в рабочую часть цилиндра 7 и, оказывая давле-

ние на поршень 10, перемещает его (рабочий ход

). В это время проти-

воположная часть цилиндра 11 соединена с выхлопным отверстием 9.

При движении поршень закрывает выхлопное отверстие и сжимает от-

сеченный в правой части б цилиндра воздух, который по каналу 12 в

корпусе цилиндра и каналу 13 в корпусе клапанной коробки попадает в

кольцевое пространство 3 и давит на верхнюю часть клапана. При даль-

нейшем движении поршень открывает выхлопное отверстие 9 и через

него соединяет рабочую часть цилиндра с воздушным пространством.

Давление сжатого воздуха в рабочей части резко понижается, клапан пе-

ремещается вправо и

соединяет между собой кольцевые пространства 3.

Сжатый воздух по каналам 13 и 12 поступает в противоположную часть

цилиндра и, оказывая давление на кольцевую поверхность поршня, пе-

ремещает его (холостой ход). Затем поршень закрывает кольцевые вы-

точки и сжимает воздух, оставшийся в левой части цилиндра. Сжимае-

мый воздух давит на клапан справа. Когда

поршень проходит кольцевые

выточки и соединяет левую часть цилиндра с выхлопным отверстием,

клапан перебрасывается влево и повторяется рабочий ход.

Рис. 15. Схема воздухораспределения кольцевым клапаном:

а – начало рабочего хода; б – начало холостого хода

Работа воздухораспределительного устройства с фланцевым золот-

ником происходит подобно работе с клапанным устройством. Главное

отличие – наличие дополнительных каналов. Воздух по этим каналам

давит на золотник до открытия выхлопного отверстия и перемещает его.

Поэтому золотниковое воздухораспределение характеризуется меньшим

расходом воздуха и большим КПД.

В применяющихся конструкциях пневматических бурильных ма-

шин механизм поворота бура бывает зависимого и независимого дейст-

вия. У первых поворот буру передается от поршня, у вторых – от специ-

ального пневматического двигателя.

В настоящее время в основном применяются бурильные машины с

поворотным механизмом зависимого действия, который состоит из по-

воротного винта (геликоидального

стержня) со специальными канавка-

ми, и головки, в гнездах которой шарнирно закреплены стопорные со-

бачки, испытывающие постоянно нажатие от спиральных пружин через

плунжеры.

Головка с собачками помещается в храповой буксе с внутренней

зубчатой поверхностью. Храповая букса жестко закрепляется шпонкой

в корпусе перфоратора.

Поворотный винт сопряжен с поршневой (ротационной) гайкой,

ввинченной

в поршень. Шток поршня на своей наружной поверхности

имеет параллельные выточки, в которые входят выступы ведущей (по-

воротной) муфты, соединенной с патроном хвостовика (поворотным па-

троном).

При рабочем ходе поршня поворотный винт поворачивается на

угол 15–30° за счет спирального расположения канавок на винте. При

обратном ходе поршня стопорные собачки, упираясь в

зубцы храповой

буксы, препятствуют вращению головки винта, заставляя тем самым

вращаться поршень. Вращательное движение поршня через ведущую

муфту сообщается буру.

Колонковые бурильные машины более мощные, чем ручные. Их

применяют для бурения шпуров с колонок, манипуляторов и бурильных

кареток при проведении горизонтальных и наклонных выработок в по-

родах от средней крепости

до самых крепких. При очистных работах

колонковые перфораторы применяют для бурения скважин глубиной до

25 м из подэтажных штреков.

Колонковый перфоратор имеет такое же устройство, как и ручной,

но отличается большими размерами и имеет приливы для крепления и

передвижения их в салазках автоподатчика.

Телескопные бурильные машины применяют при бурении шпуров

восстающих (рис. 16), в кровле горизонтальных выработок для навески

коммуникаций и под анкерную крепь. Их устройство, в принципе, такое

же, как и ручного перфоратора, но удар от поршня буру передается че-

рез промежуточный боек, расположенный в передней головке и предо-

храняющий цилиндр от засорения буровой пылью.

Рис. 16. Схема бурения телескопным

перфоратором:

1 – буровая коронка;

2 – буровая штанга; 3 – перфоратор;

4 – шланги для подачи воды и сжатого

воздуха; 5 – автомасленка

Цилиндр соединен с головкой

телескопной колонки двумя стяж-

ными болтами, проходящими

сквозь проушины в передней го-

ловке перфоратора. Сжатый воздух

подводится по шлангу к воздушно-

му колену, откуда он поступает в

перфоратор и цилиндр телескопной

колонки. Впуск воздуха регулиру-

ется воздушным краном. При забу-

ривании проходчик придерживает

перфоратор с помощью

рукоятки, в

которой находится клапан разгру-

зочного устройства. При нажатии

на кнопку клапан открывает выход

воздуха из цилиндра колонки на-

ружу и молоток опускается вниз.

При бурении шпуров с про-

мывкой вода через специальный

штуцер подается в полость задней

головки и в промывочную трубу.

§ 4. БУРИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Для бурения шпуров в горизонтальных выработках угольных шахт

широкое распространение получили бурильные установки (табл. 13)

БЭУ-1, БЭУ-1М, БКГ-2, БУР-2 с электроприводом и бурильные уста-

новки БУ-1, БУ-1М, БУР-2 и 1СБУ-2 с пневмоприводом.

Установки БУ-1, БУ-1М, БЭУ-1 и БЭУ-1М оборудованы одной бу-

рильной машиной на манипуляторе, остальные – двумя

машинами.

При вращательном бурении шпуров с промывкой водой применяют

круглые пустотелые штанги диаметром 32 мм с центральным отверстием

диаметром 9 мм и породные резцы БИ-741, БУ-1-1100, РП-42 и РУ-43.

Установки БУ-1, БУ-1М, БУР-2 и СБУ-2 Новокузнецкого машино-

строительного завода укомплектованы в зависимости от крепости пород

бурильными головками 1100-1-1М (при f = 8…

12) и бурильными голов-

ками моделей М-1, М-2 и М-3 (при f = 6…20).

Исходя из специфики горно-разведочных выработок (небольшая

площадь поперечного сечения), наиболее приемлемы для бурения шпу-

ров установки типа СБКН-2М, СБКНС-2, 2УБН-2П.

Таблица 13

Показатели БЭУ-1 БЭУ-1М БЭУ-ЗТ БКГ-2 СБКН-2М СБКНС-2 2УБН-2П

Площадь сечения

выработки в про-

ходке, м

Размеры забоя,

обуреваемого с

одной позиции, м:

ширина

высота

6–11

3,6

3,4

8–12

3,8

3,6

16–25

4,7

9–22

5,5

6–12

3,5

5–7

3,8

6–14

Диаметр шпура, мм

Глубина бурения

шпуров, м

Максимальный

коэффициент

крепости

Число бурильных

машин

2,8

2,5

8–20

2,0

8–20

–

2,5

8–20

–

Ударно-поворотный

ПК-60 ПП-50 ПП-63

Способ бурения

Бурильная машина

Вращательно-ударный

ПП-54

Угол наклона

выработки,

градус

0 0 0 0 0 0 0

Тип механизма

передвижения

Колесно-

рельсовый

Гусеничный Колесно-рельсовый Пневмоко-

лесный

Вид энергии Электрическая Пневматическая

Установленная

мощность

электродвигателей,

кВт

Основные размеры

в транспортном

положении, м:

ширина

высота

длина

1,15

1,2

8,2

1,15

1,2

1,75

1,95

10,2

1,32

1,4

7,2

–

1,35

1,30

6,5

–

На базе

Машины

ППН–1С

–

1,50

6,8

Масса установки, т 5,2 5,6 13,7 5,5 5,7 – 6,45

Рис. 17. Самоходная бурильная установка СБКН-2М: 1 – ходовая тележка,

заимствованная от погрузочной машины ППН-2СМ; 2 – рама; 3 – манипулятор;

4 – автоподатчик; 5 – перфоратор ПК-60; 6 – маслостанция; 7 – пульт управления

Шахтная бурильная установка СБКН-2М предназначена для буре-

ния шпуров при проведении горизонтальных выработок, оборудованных

рельсовыми путями, с площадью сечения 6…12 м

в породах с f = 8…20;

состоит из рамы, ходовой тележки, двух стреловидных манипуляторов,

двух цепных податчиков с бурильной головкой, маслостанции, гидро-

пневмокоммуникаций и пульта управления (рис. 17).

Шахтная бурильная установка 2УБН-2П предназначена для обу-

ривания забоев при проведении горизонтальных горных выработок, не

оборудованных рельсовыми путями, площадью сечения 6,7…14 м

породах с f = 18…20.

Шахтные бурильные установки СБКН-2М и 2УБН-2П изготовля-

ются Дарасунским заводом горного оборудования.

Самоходная буровая каретка типа СБКНС-2 предназначена для

бурения шпуров в породах любой крепости при проведении горизон-

тальных выработок площадью сечения более 5…7 м

; смонтирована на

базе погрузочной машины ППН-1.

Сотрудниками Кузнецкого машиностроительного завода и

ЦНИИподземмаша, Института автоматики Академии наук Кыргызстана

и других организаций были разработаны и стали серийно выпускаться

новые унифицированные бурильные установки УБШ (установки бу-

рильные шахтные). Техническая характеристика установок приведена в

табл. 14.

В связи с созданием более эффективных и более

надежных буриль-

ных установок сняты с производства БУ-1 и их модификации (БУ-1М,

БУ-1Б), БКГ-2, БУР-2, БУР-2Б, 1СБУ-2 и СБУ-2К. Установки СБУ-2М и

СБУ-2Б завод изготавливает по специальным заказам.