Решение задачи по бурению шпуров в аргиллитах (Лабораторная №3)

Лабораторная работа № 3 Тема: Изучение конструкций и принципа действия бурильных машин и породоразрушающего инструмента для бурения шпуров Исходные данные (согласно заданию на фото): 1. Наименование породы: Аргиллиты. 2. Тип выработки: Штольня (горизонтальная). 3. Диаметр инструмента: \( d_и = 40 \) мм. 4. Глубина бурения: \( L = 5 \) м. 5. Коэффициент крепости по Протодьяконову: \( f = 6 \). 6. Категория по буримости: XI. 7. Способ удаления продуктов разрушения: Осевая промывка. Решение: 1. Выбор бурильной машины Для выбора типа машины обратимся к таблице 2 «Область применения бурильных машин». При \( f = 6 \) и глубине бурения до 5 метров подходят как переносные перфораторы (ударный принцип), так и машины вращательно-ударного действия. Однако, учитывая категорию по буримости XI (высокая крепость) и необходимость осевой промывки, наиболее рациональным является использование переносного пневматического перфоратора. Согласно таблице 4, выбираем перфоратор ПП54В2. Обоснование: - Глубина бурения: до 4-5 м (соответствует \( L = 5 \) м). - Диаметр шпура: 40-46 мм (соответствует \( d_и = 40 \) мм). - Крепость пород: до \( f = 14 \) (наш \( f = 6 \) входит в диапазон). - Наличие осевой промывки (индекс «В» в марке). 2. Выбор буровой штанги Для переносных перфораторов используются шестигранные штанги с буртиком (Рис. 4, тип Б). - Материал: пустотелая шестигранная сталь (для подачи воды при промывке). - Размер шестигранника: 22 мм или 25 мм (согласно хвостовику ПП54В2 — 25х108 мм). - Длина штанги: так как глубина шпура 5 м, бурение производится комплектом штанг (забурник, первая и вторая доборные штанги) длиной до 5,2 м. - Соединение с коронкой: конусное (7 градусов). 3. Выбор породоразрушающего инструмента Для ударно-поворотного бурения монолитных пород средней крепости (\( f = 6 \)) выбираем долотчатую коронку. - Тип: КДП (долотчатая пластинчатая). - Марка: БКПМ-40 (согласно таблице 10). - Диаметр головки: \( D = 40 \) мм. - Тип соединения: конусное. Обоснование: Долотчатые коронки эффективны в монолитных породах средней абразивности. 4. Выбор установочного приспособления Так как бурение ведется в штольне (горизонтальная выработка) переносным перфоратором массой 31,5 кг, для облегчения труда и обеспечения усилия подачи необходимо использовать пневмоподдержку. Согласно таблице 7, выбираем пневмоподдержку П-2. Обоснование: - Величина хода подачи: 1100 мм. - Длина в сжатом состоянии: 1500 мм (подходит для высоты штольни). - Обеспечивает необходимое усилие подачи для перфораторов серии ПП. Вывод: Для заданных условий (аргиллиты, \( f = 6 \), \( L = 5 \) м) выбрана буровая установка в составе: пневматический перфоратор ПП54В2, пневмоподдержка П-2, шестигранная полая штанга с буртиком и долотчатая коронка БКПМ-40. Данный комплект оборудования является стандартным и высокоэффективным для отечественной горной промышленности, обеспечивая надежность и выполнение плановых показателей проходки.