Ручные механизмы и инструменты для разработки породы
Основным: инструментом для ручной отбойки породы является пневматический отбойный молоток (рис. 32, а)-ручная поршневая машина ударного действия. Работа отбойного молотка основана на принципе преобразования энергии сжатого воздуха в механическую энергию ударов по пике, под действием которых она внедряется в породу. Сжатый воздух подводится к молотку по гибкому шлангу. При нажатии на рукоятку сжатый воздух поступает в молоток, и он начинает работать. При освобождении рукоятки канал для поступления сжатого воздуха перекрывается и молоток перестает работать. Исполнительным органом отбойного молотка является стальная пика. В зависимости от условий работы применяют пику-ломик, пику-лопатку, зубило или трамбовку. Эти рабочие органы крепятся в буксе молота с помощью концевого колпака или конической пружины.
На таком же принципе действия основан пневматический ручной лом, который имеет большие размеры и массу и поэтому обладает большей энергией удара. Применяют пневматический лом для раз-рыхления пород средней крепости и замороженного грунта (при работе сверху вниз), для разбивки бетона, забивки короткого шпунта.
Для дробления крепких пород и разрушения валунов, встречающихся при проходке горных выработок, применяют гидроклин (рис. 32,6), представляющий собой гидроцилиндр двойного действия с рабочим органом, который состоит из выдвижного клина и двух подпружиненных разжимных щек. Горные породы разрушаются силовым разжимным воздействием его рабочего органа на стенки шпура, предварительно пробуренного в породе. При движении клина вперед щеки рабочего органа раздвигаются, распирают стенки шпура и разрушают породу. После этого клин путем переключения вентилей отводят в исходное положение до отказа. Компактная гидравлическая насосная станция позволяет использовать гид-роклрн в любой выработке независимо от ее сечения.
Для бурения шпуров в породах средней крепости и крепких применяют бурильные молотки-перфораторы, а в мягких породах — пневматические сверла.
Рабочим органом бурильных машин служит бур, состоящий из штанги и съемного резца (коронки).
Для сухого бурения шпуров применяют витые штанги, для бурения с промывкой или продувкой — полые штанги (шестигранные или круглого сечения); при бурении скважин используют шнековые штанги.
Витая буровая штанга (рис. 33) состоит из головки, тела и хвостовика. Головка 3 штанги служит для сопряжения ее с резцом, а хвостовик / — с патроном шпинделя сверла. Тело 2 штанги должно быть прямым, с одинаковым шагом витков. Пустотелые буровые штанги изготовляют из стали шестигранного или круглого поперечного сечения диаметром 22-25 мм.
Буровые коронки (рис. 34) изготовляют в виде головок, надеваемых на конусный конец буровой штанги. Коронка имеет корпус (тело), перья, грани, рабочие кромки (лезвие) и промывочное (продувочное) отверстие. Однодолотчатые коронки обеспечивают высокую скорость и производительность бурения в монолитных однородных породах любой крепости, крестовые и Т-образные применяют в трещиноватых породах всех категорий крепости и для забуривания. Коронки с опережающим лезвием, облегчающим забурива-ние, применяют для бурения скважин.
Рис. 32. Ручной механизированный инструмент:
а — пневматический отбойный молоток; б-гидроклин (ручной лом), приводимый в действие от насосной станции; / — конусный ниппель; 2 — накидная гайка; 3 — рукоятка; 4 — вентиль; 5 — пусковое устройство; 6 — ударно-воздухораспределительный механизм; 7 — ствол молотка; 8 — стальная пика; 9 — гидроцилиндр двойного действия; 10 — рабочий орган
Рис. 33. Витая буровая штанга
Для бурения шпуров в породах ниже средней крепости применяют резцы с хвостовиками, которые вставляют в углубление головки штанги и фиксируют шплинтами.
При изготовлении и заправке головки и хвостовиков буров (штанг) используют бурозаправочные станки, при заточке коронок и резцов — заточные станки.
Для безударного разъединения коронки и штанги, имеющих конусные поверхности, применяют рычажный съемник.
Перфораторы (пневматические бурильные молотки) в зависимости от назначения подразделяют на ручные (для бурения горизонтальных и наклонных шпуров), телескопные (для бурения шпуров и скважин в направлении снизу вверх) и колонковые (для бурения горизонтальных и наклонных шпуров и скважин).
Рис. 34. Съемные буровые коронки и резцы:
а — однодолотчатые; б — крестовая; в-с опережающим лезвием; г — Т-образная; д — резцы для вращательного бурения сверлами; / — корпус; 2 — перо; 3 — пластинки из твердого сплава
Ручные перфораторы, выпускаемые для бурения шпуров и скважин с пневмоподдержки (специального приспособления для поддержания перфоратора на весу), делят на: легкие (массой до 18 кг) для бурения шпуров глубиной до 2 м в горизонтальных и наклонных выработках по породам (коэффициент крепости fкр от 8 до 10) г средние (массой до 25 кг) для бурения шпуров глубиной до 4 м преимущественно в горизонтальных выработках по породам (fкр от 12 до 16), тяжелые, (массой более 25 кг) для бурения горизонтальных и нисходящих шпуров и скважин по крепким породам (fкр от 10 до 20).
Перфоратор (рис. 35, а) представляет собой пневматический поршневой механизм, имеющий устройство для удержания и поворота бура — буродержатель 8. Поворот бура связан с ходом поршня и происходит автоматически. Поршень перфоратора под действием давления сжатого воздуха совершает возвратно-поступательные движения. В конце прямого (рабочего) хода поршень (ударник) наносит удар по хвостовику бура, а при обратном (холостом) ходе ударник поворачивается вместе с буром. Поворотом рукоятки пускового устройства 3 воздушный кран можно установить в одно из фиксированных положений — «Забуривание», «Бурение», «Стоп» и «Продувка», Для очистки шпура от буровой мелочи (шлама) в перфораторах некоторых конструкций, кроме продувочного канала, имеется промывочное устройство, через которое вода поступает от магистрали в канал бура.
Рис. 35. Пневматический ручной инструмент для бурения:
а — бурильный молоток (перфоратор); б — ручное сверло; / — корпус; 2 — устройство для промывки (удаления буровой мелочи); 3 — пусковое устройство; 4 — рукоятка; 5 — ниппель для сжатого воздуха; 6 — кронштейн для установки на пневмоподдержку; 7 — ниппель для подвода воды; 8 — буродержатель (устройство для закрепления и поворота бура)
Перфораторы имеют ниппели (5 — для подвода сжатого воздуха и 7 — для воды), виброгасящие устройства и глушители шума. Для снижения вибрационного воздействия на работающих, обеспечения требуемой 1ючности бурения и высокой производительности труда используют пневмоподдержки — установочные приспособления из одного или двух шарнирно соединяемых с кронштейном 6 перфоратора пневмоцилиндров с выдвижными штоками.
Вода для промывки шпуров поступает из магистрали по трубке внутри перфоратора в осевой канал бура и в шпур. Поток воды захватывает буровую мелочь и выносит ее из шпура. Отсос пыли применяют, если подача воды невозможна или затруднена.
Ручное пневматическое сверло СР-3 (рис. 35, б) представляет собой пиевмопривод, заключенный в корпус 1. Пусковое устройство 3 вмонтировано в рукоятку 4. Для подвода сжатого воздуха служит ниппель 5. Буровую штангу вставляют хвостовиком в шпиндель сверла, при этом ребра штанги удерживают ее от проворачивания.
Перед началом работы пневмоинструментом проверяют давление воздуха в сети, крепление всех его деталей и рабочего органа. Во время работы нельзя допускать перегибов шланга, холостой работы и нарушения соосности механизмов и рабочих органов. Присоединение и отключение шлангов, смену инструмента производят только при закрытом вентиле воздушной сети.