Машины для бурения шпуров

КЛАССИФИКАЦИЯ МАШИН ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ

Машины для бурения шпуров классифицируются:

• 1. По роду потребляемой энергии — электрические, пневматические, гидравлические, от двигателей внутреннего сгорания.
• 2. По устройству и принципу действия — ударно-поворотные, вращательные, ударно-вращательные и вращательно-ударные.
• 3. По углу наклона шпуров — для бурения горизонтальных и нисходящих шпуров (ручные, колонковые) и для бурения шпуров по восстанию (телескопные).
• 4. По мощности и способу установки — ручные и колонковые.

МАШИНЫ ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ ШПУРОВ

Вращательное бурение шпуров и скважин применяется в мягких полускальных породах с/< 8.

Для бурения шпуров диаметром до 46 мм и глубиной до 3 м в породах мягких и средней крепости предназначены ручные электросверла массой до 20 кг. Общий вид и конструкция электросверла СЭР-19М показаны на рис. 12.

Сверло состоит из литого алюминиевого корпуса 4 с двумя рукоятками, покрытыми слоем резины, передней крышки 2 с двухступенчатым редуктором, промежуточной перегородки 3, обеспечивающей взрывобезопасность корпуса, шпинделя 1, предназначенного для установки в нем хвостовика буровой штанги, вентилятора (крыльчатки) 8, загыльной крышки 7 с изолирующим покрытием, устройства 11 для ввода гибкого кабеля. Сквозь колодку из негорючей пластмассы 12 проходят болты для присоединения жил гибкого кабеля и соединительных концов от обмотки статора 6 и пускового устройства. Вводится кабель с помощью патрубка 13, заглушки 14, которая закреплена гайкой 15. Цепь, присоединенная к хомуту 16 и корпусу сверла, предотвращает выдергивание кабеля из вводного устройства и его чрезмерные перегибы.

В отдельной небольшой камере корпуса, закрытой крышкой 10, смонтировано пусковое устройство 9, которое срабатывает при нажатии клавиши, расположенной на правой рукоятке. Для лучшего охлаждения электродвигателей 5 корпус сверла снаружи ребристый. Затыльная крышка 7, под которой расположен вентилятор, образует вместе с ребрами корпуса каналы для прохода охлаждающего воздуха.

Рис. 12. Ручное электросверло СЭР-19М: а — общий вид; б — конструкция сверла

У электросверла СЭР-19М редуктор двухступенчатый, у других сверл он может быть одноступенчатым или планетарным. Электросверло СЭР-19М комплектуют сменными шестернями Z — Z₄ редуктора, что и позволяет получить три частоты вращения шпинделя при бурении шпуров в менее или более крепких (f< 4) породах. Модификация сверла СЭР-19М обеспечивает возможность бурения шпуров с боковой промывкой.

Электросверла ЭР14Д-2М и ЭР18Д-2М в конструктивном отношении аналогичны рассмотренному, но имеют в отличие от него одноступенчатый редуктор, другую частоту вращения шпинделя и мощность электродвигателя.

Сменная производительность бурильщика при бурении ручными электросверлами по углю средней крепости 80… 120 м шпуров (максимальная — 250 м).

При бурении в породах с/= 3…5 применяют ручные электросверла с принудительной (механической) подачей. Для этого вблизи забоя устанавливают распорную колонку. К ней прикрепляют конец стального каната диаметром 3 мм, второй конец которого закреплен на барабане, встроенном в корпусе редуктора электросверла. При включении механической подачи барабан, вращаясь, натягивает канат, создавая дополнительное усилие на буровую штангу и резец до 2,2 кН.

Техническая характеристика и типоразмеры электросверл приведены в табл. 11. Заводы-изготовители: Томский электромеханический завод им. В. В. Вахрушева; Конотопский электромеханический завод. В соответствии с типажом предполагается выпуск 3 типов и 13 типоразмеров СЭГ (сверло электрическое горное).

Таблица 11.

Ручные пневмосверла предназначены для бурения шпуров в условиях, опасных по взрыву газа или пыли.

Для бурения шпуров по углю и слабым сланцам применяют ручные пневмосверла с приспособлением для установки на пневмоподдержке. Сверла СР-ЗМ и CP-ЗБ имеют приспособление для бурения с промывкой. Пневмосверло состоит из корпуса, двигателя, пускового устройства, ротационного двигателя, планетарного редуктора со шпинделем.

Гидросверла применяются в шахтах или на участках с гидродобычей для бурения шпуров по углю и мягким породам. Гидросверло состоит из корпуса с рукоятками, рабочего колеса или турбины, направляющего аппарата, пускового устройства, двухступенчатого редуктора со шпинделем и патроном, направляющей сливной воронки. Гидросверлом можно бурить шпуры с углом наклона к горизонту ±40°. Для подключения к водопроводу применяют высоконапорный бронированный гибкий шланг внутренним диаметром не менее 16 мм. Вода подается под давлением 3000 кПа.

Колонковые электросверла применяют для бурения шпуров и скважин в горизонтальных и наклонных выработках в углях и породах с/< 12.

Колонковые сверла в отличие от ручных электросверл для создания осевого усилия имеют винтовые (ЭБК-2 В, ЭДШ-2, ЭДП-20 и СЭВ-1) или гидравлические (ЭБК-5, ЭБГ, ЭБГП-1) механизмы подачи. Осевое усилие и подача шпинделя назад в электросверлах с дифференциально-винтовой подачей осуществляются за счет гайки, промежуточного валика, шестерни и кулачковой муфты. Гайка вращается быстрее шпинделя и заставляет его выдвигаться вперед. Для подачи шпинделя назад оттягивают ручку, выводят кулачковую муфту переключателя из зацепления и затормаживают. Вращение валика и гайки прекращается, а шпиндель, продолжая вращаться, подается назад, так как нарезка резьбы левая.

Частота вращения шпинделя от 1,7 до 5,1 с, скорость подачи — от 0,88 до 0,86 мм на один оборот шпинделя. Максимальная длина хода шпинделя 870 мм.

Асинхронный электродвигатель имеет две скорости с частотой вращения 24 и 48,3 с ', работает от трехфазного тока напряжением 380 В. С боков электросверл прикреплены две цапфы, служащие для закрепления их на колонке, манипуляторе или буровой каретке.

Вращение шпинделю с патроном от электродвигателя передается через систему шестерен (рис. 13) и втулку.

В электрическом буре ЭБГП-1М (с гидроподачей и перехватом) после углубки шпура на длину хода гидроподатчика (900 мм) раскрепляют зажимной патрон, высвобождая буровую штангу, поршни с траверсой и шпинделем подают назад, снова закрепляют зажимным патроном штангу и продолжают бурение. Максимальная глубина бурения без замены штанги 2,2 мм. Мощность на шпинделе 2,5 кВт. Усилие подачи регулируется плавно в диапазоне 0…15 кН на ходу. Производительность на 20−25% выше, чем при бурении электросверлом СЭК-1.

Рис. 13. Кинематическая схема колонкового электросверла: 1 — шестерни;

• 2 — втулка; 3 — шпиндель; 4 — гайка; 5 — патрон; 6 — промежуточный валик;
• 7 — электродвигатель; 8 — кулачковая муфта; 9-узел переключения; 10-ручка

Электросверло с длинноходовым податчиком ЭДП-20 по устройству подобно ручному электросверлу, но оснащено механической подачей. Ход сверла на податчике 2 м. Применяется при бурении в мягких породах.