Оглавление

8. Машины уд –вр и вр-уд бурения. Схема бурильной головки БГА-1м 2

9 Схема и принцип работы длинноходового сверла с механическим податчиком. 5

10Гидрокинематическая схема бура ЭБГП 1 7

11. устройство и принцип работы механизма поворота бура перфоратора 9

12. Схема и принцип работы воздухораспределительного устройства перфоратора 11

13 Схема и принцип работы фрикционной муфты колонкового сверла 16

14. схемы продувки и промывки шпура. Система смазки перфоратора 17

8. Машины уд –вр и вр-уд бурения. Схема бурильной головки бга-1м

Вращательное бурение резанием осуще­ствляется резцом, непрерывно срезающим и скалываю­щим частицы породы с забоя по винтовой линии передней гранью под действием приложенных осевого усилия и момента вращения. Одновременно коронка подается на забой вдоль оси скважины со значительным усилием. Вращательное бурение применяют только по слабым уг­лям и породам средней и ниже средней крепости. При крепких породах режущие кромки коронки не способны скалывать стружку значительной толщины и разрушают породу истиранием. При этих условиях работы резцы из металлокерамических, твердых сплавов быстро изнаши­ваются и скорость бурения падает. Производительно бурить скважины по крепким породам вращательным способом можно алмазными коронками (алмазное бурение), однако ввиду высокой стоимости и дефицитно­сти алмазов (в том числе и искусственных) алмазные коронки используют только в специальных случаях.

Существуют два вида вращательного бурения: сплош­ное и колонковое. В последнем случае коронка разрушает горную породу только в пределах кольцевой щели, а в середине остается керн, выдаваемый из скважины крупными кусками. При колонковом бурении по­верхность контакта коронки с породой меньше и при той же силе подачи давления выше, чем при сплошном разбуривании. Вследствие этого бурение с керном успеш­но применяется и по породам большой крепости. Однако потери времени на подъем керна снижают среднюю скорость бурения, в связи с чем такой способ бурения на карьерах применяют только для проведения разведочных скважин.

Ударно-вращательный способ сочетает признаки ударного и вращательного бурения резанием. При этом способе удары высокой энергии осуществля­ются погружным ударником (преимущественно пнев­матическим) при наложении постоянных, относитель­но небольших осевого усилия и момента вращения. Порода разрушается ударом долота, а оставшиеся гребешки срезаются при его повороте. Способ бурения применяется по крепким, очень крепким и абразивным породам.

Вращательно-ударное бурение объеди­няет признаки ударного и вращательного способов. По буровому инструменту, прижимаемому к забою с осевым определенным усилием и вращаемому независимым вращателем, непрерывно наносятся удары через хвостовик штанги. Разрушение породы происходит скалыванием и срезанием частиц с забоя. Способ применяется для бурения наклонных и горизонтальных скважин в крепких породах. Широко реализуется во многих конструкциях станков зарубежного производства, а также в ряде отече­ственных станков типа СБУ.

1.5. МАШИНЫ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО И ВРАЩАТЕЛЬНО-УДАРНОГО БУРЕНИЯ

Машины ударно-вращательного и вращательно-ударного бурения предназначены для бурения скважин в породах средней крепости и креп­ких. Бурение этими машинами основано на комбинированном спо­собе разрушения породы, объединяющем основные свойства ударно­го и вращательного бурения. При этом буровой инструмент в породу внедряется в основном под действием удара, а лучшему скалыванию породы способствует значительный крутящий момент, непрерывно прикладываемый к буровому инструменту мощным вращателем. Вслед­ствие этого в этих режимах появляется возможность значительно умень­шить усилие подачи по сравнению с вращательным способом, что умень­шает истирание бурового инструмента. Кроме того, увеличивается скорость бурения, по сравнению с ударным способом. Машины удар­но-вращательного и вращательно-ударного бурения состоят из неза­висимо работающих ударного и вращательного механизмов, смонти­рованных соответственно в одном корпусе или в разных. Основная отличительная особенность машин ударно-вращательного действия — наличие специально сконструированного погружного ударного меха-низма-пневмоударника, перемещаемого в скважине вместе с буровой коронкой и обеспечивающего ей внедрение в породу, в основном, за счет ударов, в то время как у машин вращательно-ударного бурения ударный механизм остается вместе с вращателем вне скважины и вы­полняет вспомогательную функцию по отношению к основному — вращательному механизму.

В большинстве ударно-вращательных и вращательно-ударных бу­ровых машин ударные механизмы используют пневматическую энер­гию, а вращательные и подающие — пневматическую, электрическую или гидравлическую. основные преимущества ударно-вращательных буровых машин — сохранение энергии удара на буровой коронке не­зависимо от глубины скважины и возможность приложения к буро­вому инструменту большого крутящего момента. У машин ударно-вращательного бурения, которые обычно применяют для бурения глубоких эксплуатационных и разведочных скважин, ударным меха­низмом служит погружной пневмоударник, которому через штанги передаются крутящий момент и усилие подачи на забой.

Погружные пневмоударники по принципу работы аналогичны пер­фораторам, но выполняются без встроенного поворотного устройства, вращаются вместе со ставом штанг, вынесенным вращателем, и ра­ботают на воздушно-водяной смеси, что значительно упрощает их кон­струкцию. Пневмоударник ПП105-2.2 (рис. 1.8) состоит из цилиндра 2, в котором перемещается ударник 3; передней головки 5, в кото­рую вставляется буровая коронка 6, закрепленная шпонкой 4; и пе­реходника Воздухораспределение в пневмоударниках осуществляется с по­мощью кольцевых клапанов, как и в пневматических перфораторах, и с помощью золотников по схеме "золотник на поршне".

Схема воздухораспределения "золотник на поршне" применена в пневмоударнике ПП105-2,2 (пневмоударник для подземных гор­ных работ, диаметр скважины 105 мм, ударная мощность 2,2 кВт). Водо-воздушная смесь, поступая в ударник через переходник 1 (рис. 1.8), направляется поочередно через радиальные каналы 7 и 8 в пор­шне-ударнике 3 в правую и левую части цилиндра 2 и заставляет пор­шень-ударник совершать возвратно-поступательные перемещения и наносить удары по хвостовику долота (буровой коронки) &.

Весь отработанный воздух проходит к забою скважины, что поз­воляет эффективно очищать забой от буровой мелочи.

В пневмоударниках М29Т и ПШ05-2,4 с клапанными воздухорас-пределением воздух для очистки забоя скважины поступает из каме­ры обратного хода. При снижении усилия подачи долото отходит впе­ред и открывает блокировочные окна. В этот момент работа ударно­го, механизма прекращается и происходит интенсивная продувка сква­жины.

Технические данные отечественных пневмоударников приведены в табл. 1.6. Пневмоударники с индексом "П" предназначены для от­крытых горных работ, с индексом "ПП" — для подземных.

В качестве бурового инструмента пневмоударников применяют­ся долота однолезвийные, крестовые, с тремя боковыми лезвиями и центральным опережающим. Элементами долота (рис. 1.9, а) явля­ются: хвостовик 1, корпус 2, головная часть 3. Головная часть арми­руется пластинками 4 твердого сплава ВК8В, ВК10КС, ВК11В и ВК15.

Наибольшее распространение для подземных работ получили до­лота К100В (рис. 1.9, б) с тремя боковыми лезвиями и центральным опережающим, для открытых работ — Х-образные долота К105К (рис. 1 9, в) с отстающей центральной частью.