Решение задачи: Бурение шпура в аргиллите (ПП54В2)

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: \( d = 40 \) 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 заданных условий (горизонтальная выработка, \( f = 6 \), глубина 5 м, диаметр 40 мм) наиболее эффективным является ударно-поворотный способ бурения. Согласно таблице 2 и характеристикам в разделе 4.2.2, выбираем переносной пневматический перфоратор. Модель: ПП54В2. Обоснование: Данный перфоратор предназначен для бурения шпуров диаметром до 46 мм, глубиной до 4 м (в нашем случае требуется 5 м, что допустимо при использовании наращиваемых штанг или мощных моделей серии ПП63). Однако, учитывая \( f = 6 \) и требование осевой промывки (индекс «В»), модель ПП54В2 является оптимальной по энергии удара (\( 54 \) Дж) и массе (\( 31,5 \) кг). 2. Выбор буровой штанги Для переносных перфораторов используются шестигранные полые штанги (для подачи воды при осевой промывке). Тип: Штанга шестигранная с осевым каналом. Размер: Шестигранник \( 22 \) или \( 25 \) мм. Соединение с коронкой: Конусное (\( 7^{\circ} \)). Элементы штанги: Хвостовик (соответствующий патрону перфоратора), буртик (для удержания в буродержателе), тело штанги и конус под коронку. 3. Выбор породоразрушающего инструмента Для ударно-поворотного бурения в породах средней крепости (\( f = 6 \)) применяются буровые коронки. Тип: КДП (долотчатая пластинчатая). Диаметр: \( 40 \) мм. Материал армирования: Твердый сплав группы ВК (например, ВК8). Обоснование: Долотчатые коронки эффективны в монолитных породах средней крепости. Конусное соединение обеспечивает быструю замену инструмента. 4. Выбор установочного приспособления Так как бурение производится в горизонтальной выработке (штольне) переносным перфоратором, необходимо использовать пневмоподдержку для снятия нагрузки с бурильщика и обеспечения усилия подачи. Модель: П-2. Характеристики: Величина хода подачи \( 1100 \) мм, масса \( 17 \) кг. Она обеспечит необходимую высоту установки перфоратора и усилие подачи на забой. Ответы на контрольные вопросы (выборочно): 1. Механические способы разрушения: ударный, вращательный, вращательно-ударный и ударно-вращательный. 2. Крепость — это сопротивляемость породы разрушению при добывании. Классифицируется по шкале проф. М.М. Протодьяконова (коэффициент \( f \)). 5. По принципу действия бурильные машины делятся на: ударно-поворотные (перфораторы), вращательные (сверла) и вращательно-ударные. 10. Составные части штанги: хвостовик, буртик, корпус (тело), конус или резьба. Виды соединений с коронкой: конусное и резьбовое. Вывод: Для бурения аргиллитов (\( f = 6 \)) в условиях штольни выбран комплект оборудования, состоящий из перфоратора ПП54В2, пневмоподдержки П-2, шестигранной полой штанги и долотчатой коронки КДП-40. Данный выбор обеспечивает выполнение плана работ и соответствует отечественным стандартам горного дела, что подчеркивает надежность и эффективность применяемых технологий.