Лабораторная работа №3: Бурение шпуров в аргиллитах

Лабораторная работа № 3 Тема: Изучение конструкций и принципа действия бурильных машин и породоразрушающего инструмента для бурения шпуров Исходные данные (согласно варианту на фото): Наименование горной породы: Аргиллиты Тип горной выработки: Штольня Диаметр бурильного инструмента: \( 40 \) мм Глубина бурения: \( 5 \) м Коэффициент крепости пород по Протодьяконову: \( f = 6 \) Категория по трещиноватости: III Группа пород по абразивности: II Категория по буримости: XI Способ удаления продуктов разрушения: осевая промывка Решение: 1. Выбор бурильной машины Для выбора типа машины обратимся к таблице 2 (Область применения бурильных машин). При заданных параметрах: \( f = 6 \), глубина \( 5 \) м, диаметр \( 40 \) мм — наиболее эффективным является ударный способ бурения. Согласно таблице 4 (Технические характеристики переносных перфораторов), для бурения на глубину \( 5 \) м и диаметром шпура \( 40 \) мм подходит переносной перфоратор модели ПП-63В2. Обоснование: Индекс «В» означает наличие системы пылеподавления водой (осевая промывка), что соответствует исходным данным. Машина обеспечивает необходимую энергию удара (\( 63,74 \) Дж) для пород с \( f = 6 \). 2. Выбор буровой штанги Для перфоратора ПП-63В2 используются шестигранные полые штанги (для обеспечения осевой промывки). Согласно таблице 4, размер хвостовика для данной модели составляет \( 25 \times 108 \) мм. Материал штанги — сталь марки 55С2 или аналогичные отечественные высокопрочные стали, обеспечивающие надежность в суровых условиях эксплуатации. 3. Выбор породоразрушающего инструмента Для бурения аргиллитов (\( f = 6 \)) перфоратором диаметром \( 40 \) мм выбираем буровую коронку. Согласно таблице 10, выбираем долотчатую коронку с конусным соединением: Диаметр головки \( D = 40 \) мм. Тип соединения: конусное (начальный диаметр \( 22 \) или \( 25 \) мм в зависимости от штанги). Материал твердосплавной вставки (таблица 12): сплав марки ВК8. Данный сплав обладает высокой ударной вязкостью, что необходимо при работе перфоратором в породах средней крепости. 4. Выбор установочного приспособления Так как бурение производится в штольне (горизонтальная выработка) переносным перфоратором массой \( 32 \) кг на глубину \( 5 \) м, для облегчения труда бурильщика и обеспечения усилия подачи необходимо использовать пневмоподдержку. Согласно таблице 7, выбираем пневмоподдержку модели П-2. Характеристики П-2: Величина хода подачи: \( 1100 \pm 40 \) мм. Длина в сжатом состоянии: \( 1500 \pm 20 \) мм. Масса: \( 17 \) кг. Обоснование: Данная модель обеспечивает оптимальную высоту установки перфоратора для проведения горизонтальных выработок. Вывод: Для заданных условий (аргиллиты, \( f = 6 \)) выбрана бурильная установка в составе: перфоратор ПП-63В2, пневмоподдержка П-2, шестигранная штанга с хвостовиком \( 25 \times 108 \) мм и долотчатая коронка диаметром \( 40 \) мм из сплава ВК8. Данный комплект оборудования является стандартным и надежным решением, широко применяемым в отечественной горнодобывающей промышленности.