Теория рабочего процесса буровых машин ударного действия

Содержание

1. Теория рабочего процесса буровых машин ударного действия…………………2
2. Технологические меры повышения надежности………………………………….5

 

3. Классификация и конструкция землесосов и земснарядов………………………7

 

 

 

Теория рабочего процесса буровых машин ударного действия

В породах с коэффициентом крепости f> 6 по шкале проф. М. М. Протодьяконова применяется преимущественно ударное бурение шпуров. При ударном бурении рабочим инструментом является бур -- стальной стержень диаметром 22--32 мм, имеющий плоский затыльник с одного конца и коронку с заостренным лезвием с другого. Принцип ударного бурения состоит в следующем. При ударе по затыльнику бура лезвие сминает породу и внедряется в нее на глубину h, образуя щель (рис. 84, а). При сильном ударе энергия его может через смятую породу передаться на боковые поверхности щели и вызвать скалывание породы сбоку щели. Но в шпуре при малой поверхности забоя, порода зажата и скалывание ее по бокам щели очень мало (рис. 84, а и б). После первого удара бур поворачивается на некоторый угол со и снова наносится удар по буру, при этом лезвие делает в. породе новую борозду (рис. 84, в). При достаточной силе удара и глубине разрушения h секторы породы в пределах угла о> скалываются в момент образования второй борозды. Образовавшаяся породная мелочь удаляется из шпура водой или воздухом.

Как видно из рис. 84, значительная часть площади забоя шпура (ближе к центру) подвергается повторным ударам, вызывающим переизмельчение породы. Чем меньше угол поворота бура после каждого удара, тем большая часть площади забоя будет подвергаться бесполезным повторным ударам. Однако угол поворота со не должен быть очень большим, иначе порода не будет скалываться, а будет сминаться лезвиями бура при следующем цикле поворотов его.

Л. А. Шрейнер считает, что при ударном бурении порода разрушается только вследствие вдавливания долота и что других факторов, вызывающих разрушение породы, нет. Сопротивление породы в таком случае характеризуется динамической твердостью, т. е. сопротивлением породы вдавливанию инструмента при ударном характере приложения внешних сил. Динамическая твердость породы (кварцитов и известняков) приблизительно в 8--9 раз меньше, чем их статическая твердость.

Поверхность забоя при ударном бурении шероховата, вследствие чего величина сопротивления вдавливанию является переменной. Роль трения в процессах ударного бурения во много раз меньше, чем при бурении долотами режущего типа, что повышает к. п. д. разрушения и уменьшает износ долот.

Вследствие сложности процесса разрушения горной породы при ударном бурении до сих пор еще нет общепризнанной теории 
этого процесса. Ряд рабочих гипотез и теорий созданных советскими и зарубежными учеными, хотя и не исчерпывают полностью всех вопросов механизма разрушения породы, но частично освещают отдельные вопросы.

Процесс ударного бурения - прерывистый (порода разрушается только в момент удара), а вращательного -- непрерывный. Вследствие этого вращательное бурение (в тех породах, где оно применимо) более производительно, чем ударное. Энергетические затраты на единицу объема шпура или скважины при вращательном бурении, при котором порода разрушается главным образом за счет скалывания, меньшие, чем при ударном бурении. Если учесть еще, что ударное бурение шпуров осуществляют пневматическими буровыми машинами, которые потребляют более дорогую энергию, чем электрические машины вращательного бурения, то преимущества последнего будут еще заметнее.

 

 

Рис. 84. Схемы разрушения породы при ударном бурении

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологические меры повышения надежности

 

Для поддержания необходимого уровня постоянной готовности техники к использованию по назначению по фактору надёжности должен выполняться комплекс требований и мероприятий, главными из которых являются соблюдение инструкций по эксплуатации и организации рациональной системы, технического обслуживания и ремонта горно-шахтного оборудования.

Основным результатом соблюдения инструкций по эксплуатации должно быть отсутствие неправильных действий операторов, которые могут привести к возникновению отказов, называемых «ошибочными», а также выбор и соблюдение режимов работы горных машин, исключающих возможность появления значительных по величине или длительных по времени перегрузок элементов машин.

Техническое и ремонтное обслуживание горных машин представляет собой систему мероприятий по техническому уходу, поддержанию и восстановлению работоспособности горных машин.

Правильно организованные техническое обслуживание и ремонт горно-шахтного оборудования позволяют: повысить надёжность работы различных по функциональному назначению горных машин и предупредить быстрый износ элементов; своевременно подготовиться к ремонтным работам и качественно провести их в установленный срок; обеспечить производительную и безопасную работу техники; уменьшить эксплуатационные расходы за счёт снижения числа аварийных отказов и убытков из-за их возникновение.

В положении о ППР установлены виды, регламенты и принципы организации технического обслуживания и плановых ремонтов; номенклатура основной нормативно-технической документации для планирования ремонтных нормативов; принципы организации смазочно-эмульсионного хозяйства; принципы организации учёта и движения оборудования; методы учёта и контроля за соблюдением действующих правил и норм по техническому обслуживанию, ремонту и эксплуатации оборудования.

Сущность ППР состоит в планируемом выполнении в соответствии со структурой ремонтного цикла установленных видов ТО и плановых ремонтов, объемы которых определяются фактическим техническим состоянием сборочных единиц и оборудования в целом.

Для очистного оборудования и оборудования для подготовительных работ положением о ППР предусматриваются следующие виды технического обслуживания: ежесменное (ТО-1), ежесуточное (ТО-2), и еженедельное (ТО-3). ТО-1 выполняется дежурными электрослесарями, машинистами оборудования и рабочими производственных процессов; ТО-2 - ремонтными электрослесарями, постоянно обслуживающими данный вид оборудования; ТО-3 - теми же силами и электрослесарями электромеханической службы шахты. В двух последних случаях привлекаются машинисты оборудования и рабочие производственных процессов.

К плановым текущим ремонтам относятся: ежемесячное ремонтное обслуживание (РО), выполняемое ремонтными электрослесарями энерго-механической службы шахты, машинистами оборудования, рабочими производственных процессов, специализированными бригадами ремонтных электрослесарей; первый и второй текущие ремонты Т1,Т2 с периодичностью 3 и 6 месяцев соответственно выполняются теми же силами, что и РО, а также специализированными ремонтными наладочными, монтажными предприятиями производственных объединений и местных подразделений технического обслуживания заводов изготовителей техники.

Ремонты Т1 и Т2 являются основными видами текущих ремонтов. Если в горных машинах имеются элементы со сроками службы, превышающими 6 мес., но меньшими периодичности капитального ремонта, завод изготовитель техники может назначить дополнительные виды текущих ремонтов (Т3, Т4, …) с периодичностью, равной 9, 12, … мес. Выполнение дополнительных видов текущих ремонтов осуществляются теми же силами, что и основных видов ремонтов. Для сложного оборудования (очистные и проходческие комплексы и агрегаты, подъемные и компрессорные установки главного проветривания) назначаются плановые текущие ремонты, совмещенные с проведением ревизий, наладок и регулировок составных частей и сборочных единиц оборудования; квартальные (НРК), полугодовые (НРП), годовые (НРГ) и двухгодичные (НРД). Плановые текущие ремонты должны проводиться силами специализированных наладочных и монтажных управлений.

Плановый капитальный ремонт (к) выполняется специализированными ремонтными предприятиями с периодичностью, установленной нормативно-технической документацией.

Продолжительность всех видов планового технического обслуживания и ремонта устанавливается отраслевыми ремонтными нормативами.

Объемы технического обслуживания и ремонта для конкретных условий эксплуатации систем очистного и проходческого оборудования разрабатываются энерго-механической службой объединений и шахт на основании инструкций по ТО, руководства по наладке оборудования и др. нормативных документов, в которых приводится состав необходимых работ и технология их выполнения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация и конструкция землесосов и земснарядов 

Земснаряд - общее название судов технического флота, применяемых для подводной разработки и выемки грунта.

По способу забора и перемещения грунта земснаряды подразделяют:

1. Землесосный снаряд - извлекающие и перекачивающие грунт в виде пульпы с применением грунтового насоса, наиболее распространенный тип земснарядов, применяемый на I - IV классах грунтов;

2. Землечерпальные - являющиеся разновидностью экскаваторов, поднимающие и перемещающие грунт посредством ковшей или черпаков. Используются на твердых грунтах V - VI класса, где эффективность землесосных земснарядов не дает необходимой производительности. В свою очередь землечерпальные снаряды подразделяют:

1. Одночерпаковые штанговые, представляющие собой одноковшовый экскаватор, установленный на понтоне;

2. Одночерпаковые грейферные, представляющие собой подъемный кран, оборудованный грейфером;

3. Многочерпаковые, представляющие собой машину непрерывного действия, с черпаками, закрепленными на бесконечной цепи, натянутой между двумя барабанами.

По способу транспортировки грунта земснаряды подразделяются:

1. Рефулерный - транспортировка грунта осуществляется при помощи плавучего пульпопровода. Наиболее экономически эффективный метода транспортировки пульпы. При необходимости транспортировки на значительные расстояния применяются дополнительные бустерные станции;

2. Шаландовый - транспортировка грунта осуществляется шаландами - специальными судами, принимающими грунт в трюм и отвозящими его к месту размещения;

3. Самоотвозный - грунт принимается земснарядом в собственный трюм и отвозится к месту свалки;

4. С гидромониторным выбросом пульпы. Данный способ используется при работах на устьевых участках рек и на водохранилищах с частым волнением, наиболее широкое применение получил при гидронамыве дорог, дамб и пляжей.

По методу рабочих перемещений земснаряды подразделяются:

1. Самоходные;

2. Несамоходные - использующие папильонажные лебедки и якоря или свайный ход. Якорь завозят на определенное расстояние и при помощи канатов и лебедок снаряд перемещается в нужном направлении. Свайно-якорные снаряды кроме рабочих якорей имеют так же свайные аппараты.

По производительности различают:

Земснаряды малой, средней и большой производительности.

По роду энергетической установки (приводящей в движение снаряд) - паровые, дизельные, дизель-электрические, дизель-гидравлические, газотурбинные и электрические дноуглубительные снаряды.

По району выполнения дноуглубительных работ различают земснаряды морского и речного типов. Морские земснаряды отличаются от речных конструкцией корпуса и лучшей устойчивостью, позволяющей выполнять работы в условиях волнения.

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. Подэрни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров: Учеб. для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Московского государсвенного горного университета, 2003.-606 с.:
2. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г., Виницкий К.Е., Мельников Н.Н. и др. Справочник. Открытые горные работы- М.: Горное бюро, 1994.- 590 с.:
3. Викулов . Подъемно транспортные машины