Станки вибровращательного бурения

При вибровращательном бурении процесс бурения осуществляется путем передачи породоразрушающему инструменту виброударных нагрузок, совмещаемых с осевым усилием, которое создается весом бурового става и вибровращательной каретки, и крутящего момента. Порода на забое скважины разрушается ударом буровой коронки, а оставшиеся гребешки срезаются при ее повороте.

Станки вибровращательного бурения на россыпях применяют для бурения вертикальных взрывных скважин на открытых горных работах и для погружения гидроигл при игловой гидрооттайке многолетнемерзлых пород.

Таблица 3.2.

Техническая характеристика станков вибровращательного бурения.

Параметры	Модель бурового станка
СДВВ-II	СБВ-125	СВВ-42
Глубина бурения, м
Диаметр буровой штанги, мм	34; 42; 73		34; 42
Диаметр буровой коронки, мм	46; 105		42; 125
Масса, т	12,7	19,5	25,5

Станок вибровращательного бурения СВВ-42 (см. рис.3.5.) содержит корпус 1, смонтированный на гусеничном ходу 2.

Рис. 3.5. Станок вибровращательного бурения СВВ-42.

1 – корпус; 2 – гусеничный ход; 3 – шланг; 4 – вертлюг; 5 – буровая штанга;

6 – мачта; 7 – вибровращательная каретка.

В качестве привода ходовой части используется электродвигатель. В корпусе 1 установлена компрессорная станция, от которой воздух подается по шлангу 3 через вертлюг 4 и буровую штангу 5 в скважину для очистки от разбуренной породы. При использовании станка на гидрооттайке вода к забою скважины подается от водяного насоса. На передней стенке корпуса на шарнирах крепится мачта 6 с направляющими для перемещения вибровращательной каретки 7. Спуск и подъем каретки производится лебедкой.

Буровая штанга 5 с помощью резьбы соединяется с вертлюгом 4. Вертлюг установлен на шпинделе каретки 7. Вращение шпинделю сообщается от электродвигателя через цепную передачу.

Основным рабочим органом станка является вибровращательная каретка. Вибрация каретки осуществляется с помощью четырех попарно установленных шестерен 1 с дебалансами 2 (см. рис.3.6.).

Вращение шестерен осуществляется от электродвигателя через цепную или клиноременную передачу. Дебалансы (или эксцентрично расположенные грузы), вращаясь в противоположные стороны с равной угловой скоростью, генерируют центробежные силы, горизонтальные составляющие которых взаимно уравновешиваются, а вертикальные складываются.

Рис. 3.6. Схема вибровращательной каретки

1 – шестерня; 2 – дебаланс; 3 – буровая штанга;

4 – пружинная подвеска.

Суммарная вертикальная сила изменяется по гармоническому (синусоидальному) закону. Она и возбуждает колебания каретки. В тот момент, когда дебалансы находятся в верхней точке, возникает возмущающая сила, стремящаяся поднять всю установку вверх. В момент нахождения дебалансов в нижней точке возмущающая сила будет толкать каретку с бурой штангой 3 вниз. Каретка соединяется с приводом с помощью пружинной подвески 4.

При игловой гидрооттайке буровая штанга с коронкой оставляется в скважине и через нее подается вода для оттайки мерзлого массива. В этом случае штанга становится иглой, а буровая коронка – ее наконечником, через который из иглы в мерзлую породу поступает вода. Для таких игл созданы специальные коронки-наконечники (см. рис.3.7.), имеющие одно или два отверстия для выхода воды.

Рис. 3.7. Коронка-наконечник КВУБ-2

1 – твердосплавное лезвие; 2 – отверстие для выхода воды;

3 – резьбовой ниппель.

Станки вибровращательного бурения, используемые при разработке россыпных месторождений, изготавливает Магаданский механический завод.

Литература

1. Воздвиженский Б.И. Голубинцев О.Н., Новожилов А.А. Разведочное бурение. М.: Недра, 1979.

2. Грабчак Л.Г., Несмотряев В.И., Шендеров В.И., Кузовлев Б.Н. Горнопроходческие машины и комплексы. М.: Недра, 1990.

3. Кацман Ю.Е. Механизация горных работ. М.: МГГА, 1993.

4. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых горных работ. М.: МГГУ, 2001.

5. Потемкин С.В. Оттайка мерзлых пород. М.: Недра, 1991.

6. Рогизный В.Ф. Горные машины для бурения при подземной разработке месторождений. М.: МГГА, 1998.

7. Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых /Иванов К.И. и др./М.: Недра, 1974.

8. Яхонтов Ю.А. Практические и лабораторные работы по дисциплине Эксплуатация и расчет горнопроходческих машин и механизмов. М.: МГГА, 1998.