Станки шарошечного бурения
Проходка скважин станками шарошечного бурения. Буровой инструмент станков шарошечного бурения. Очистные комплексы и агрегаты для добычи полезного ископаемого. Условия применения очистных комплексов, их основные виды и характеристика особенностей.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.10.2013 |
| Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат
СТАНКИ ШАРОШЕЧНОГО БУРЕНИЯ
Содержание
- 1. Проходка скважин станками шарошечного бурения
- 2. Буровой инструмент станков шарошечного бурения
- 3. Очистные комплексы и агрегаты для добычи полезного ископаемого
- 4. Условия применения очистных комплексов
- Комплексы с крепями, поддерживающего типа
- Механизированные комплексы с крепями оградительно-поддерживающего типа
- Механизированные комплексы поддерживающе-оградительного типа
- Комплексы с крепями оградительного типа и механизация выемки мощных пластов
- Литература
1. Проходка скважин станками шарошечного бурения
В горной промышленности для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 160 - 320 мм и глубиной 32 - 60 м в породах с коэффициентом крепости f = 16-18 применяют станки шарошечного бурения. По массе Мс (т), развиваемому осевому усилию Рос (кН) и диаметру буримых скважин d (мм) станки шарошечного бурения подразделяют на три класса: легкие (Мс<40 т; Рос < 200 кН; dс < 215,9 мм), средние (Мc< 60 т; Рос <350кН; dc=2l6 - 269,9 мм), тяжелые (Мc> 85 т; Рос > 350 кН; dс > 269,9 мм).
Легкие станки применяют для бурения скважин по породам с коэффициентом крепости f = 6-16; средние - f = 10-16; и тяжелые - f до 18.
Принцип шарошечного бурения заключается в следующем - от станка через буровой став шарошечному долоту передаются крутящий момент и осевое усилие. При вращении шарошки (конусы или цилиндры с зубками), свободно сидящие на осях цапф долота, перекатываются по забою, при этом зубки внедряются в породу, и разрушают её. Удаление продуктов разрушения с забоя скважины производится водой или сжатым воздухом, поступающими к забою через буровой став.
В 1950 г. в научно-исследовательском институте НИГРИС инж. И.М. Бирюков и М.Ф. Надион разработали долото, у которого вместо фрезерованных зубьев были установлены штыри из твердого сплава ВК-15. Такие зубки затуплялись в 40 раз медленнее, чем фрезерованные, что позволило осуществлять проходку глубокой скважины без замены долота. Это существенно увеличило производительность бурения за счет повышения скорости проходки и снижения затрат времени на выполнение вспомогательных операций. Бурение этими долотами на Лениногорском комбинате было начато с 1951 г., вначале на станках разведочного бурения ЗИФ-150, а в последующем - станками СБ-4. Модернизацией станка СБ-4 были модели БАШ-5М, СБ-5, РША-50А и П-10. Основываясь на опыте эксплуатации станков П-10 институтом ЦНИИподземшахтстрой разработан буровой станок БШ-145 (П-23), который позволяет бурить скважины от 70 до 190 мм глубиной до 50 м в породах и рудах с коэффициентом крепости до 18 по М.М. Протодьяконову (рис.1).
Рисунок 1. Станок шарошечного бурения БШ - 145 (П - 23)
Основными узлами станка являются: рама станка 1, в цапфах которой установлен вращатель для обуривания веера скважин, направленных под углом от 0 до 180°. Основание рамы выполнено в виде салазок. В выработке раму укрепляют при помощи распорных колонок. Вращатель 2 состоит из траверсы, служащей для крепления става штанг при наращивании и разборке става, опорного узла, посредством которого осевое усилие от гидроцилиндров подачи передается на став штанг и долото, редуктора, передающего крутящий момент от электродвигателя на шпиндель. Гидроключ 3 служит для разборки става штанг.
Маслонасосная станция состоит из маслобака, установок насоса подачи и ускоренных ходов, пульта управления и электрического шкафа.
Для транспортирования маслонасосная станция установлена на салазках и связана со станком с помощью гибких шлангов высокого давления. Для удобства работы при наращивании и разработке става штанг (при бурении скважин под углом 45° и больше) станок укомплектован площадкой.
Станок обеспечивает высокую производительность бурения и одновременно конструктивно прост и надежен, ремонт его может быть произведен силами любой рудничной мастерской. Станок разбирают на узлы, удобные для транспортировки, и монтируют в выработке двое рабочих. Он удобен в обслуживании.
Став штанг легко разбирается с помощью гидроключа. Станок превосходит все другие станки шарошечного бурения для подземных работ в отношении требований техники безопасности. На нем исключена возможность падения става, вертлюг перемещается в специальном кожухе.
Опытно-промышленные образцы станка БШ-145 были изготовлены Поворовским опытным заводом, а серийный выпуск станка освоен Востокмашзаводом (г. Усть-Каменогорск).
СКБ Востокмашзавода на базе станка БШ-145 разработал самоходный станок СШС-190 для бурения скважин диаметром 145-190 мм и глубиной до 30 м при осевом усилии до 160 кН и частоте вращения долота до 2 с-1.
Основные требования, предъявляемые к буровому станку для подземных горных работ, можно сформулировать следующим образом:
1. Высокая маневренность и транспортабельность;
2. Минимальные габариты для размещения в выработках небольшого сечения, отсутствие длинных деталей, затрудняющих транспортирование станка в выработках переменного направления;
3. Обеспечение технологических требований отбойки: диаметра, глубины и направления скважин при их минимальном искривлении;
4. Надежность станка, простота и удобство эксплуатации с минимальным количеством обслуживающего персонала;
5. Высокая производительность и относительно низкая стоимость бурения;
станок шарошечное бурение скважина
6. Технические данные станка должны обеспечивать бурение в наиболее эффективном режиме (усилие подачи, частота вращения, количество промывочного агента);
В настоящее время наметилось два направления в создании станков шарошечного бурения для подземных горных работ.
Первое направление - отделение от станка максимального числа узлов: маслостанции, оборудования промывки скважин, крана-укосины и т.п. Сам станок при этом осуществляет только вращение и подачу бурового инструмента;
Второе направление - создание самоходных станков на которых установлен весь комплекс основного и вспомогательного оборудования для бурения. Это направление оправдано только для условий, когда станок длительное время будет работать на одном горизонте, или наличии на руднике слепого ствола для транспортирования с одного горизонта на другой крупногабаритного тяжелого оборудования.
Используя накопленный опыт ВНИПИрудмашем сконструирован станок БШ-200С, который намечено изготовлять Благовещенским заводом "Амурский металлист". Станок позволяет бурить скважины диаметром до 243 мм глубиной до 80 м в породах с коэффициентом крепости 6-20 в шахтах, не опасных по газу и пыли. Станок состоит из двух самоходных агрегатов на гусеничном ходу. Первый агрегат является собственно буровым станком, второй предназначен для перевозки и хранения буровых штанг. Буровой станок монтируется на ходовой раме. Вращатель станка приводится в действие от гидродвигателя. Раскрепляют раму податчика в кровлю и почву выработки с помощью гидродомкратов распора. Для подачи и снятия штанг от податчика служит манипулятор с захватом. Имеется ключ для развинчивания штанг. На первой установке также смонтированы пульт управления и гидросистема.
Анализ использования станков шарошечного бурения показывает, что в современных конструкциях следует в первую очередь обратить внимание на максимальную механизацию вспомогательных операций, уменьшение продолжительности их выполнения, а также на повышение надежности отдельных узлов станка. Это одновременно позволит снизить число обслуживающего персонала. Большие резервы в этом отношении имеются в создании специальных средств защиты от возникающих вибраций, что позволит применять форсированные режимы бурения.
2. Буровой инструмент станков шарошечного бурения
Буровой породоразрушающий инструмент представляет собой шарошечное долото, выполненное из корпуса и шарошек, свободно вращающихся на цапфах (рис.2.). Шарошка является рабочей частью долота и представляет собой конус, на поверхности которого расположены зубки. Последние при перекатывании шарошек по забою скважины внедряются в породу под действием осевого усилия, прилагаемого к долоту. Разрушенная порода удаляется с забоя скважины сжатым воздухом или промывочным раствором.
Рисунок 2. Устройство шарошечного долота:
1 - резьбовой ниппель.2 - канал для продувки, опор, 3-секция, 4 - обратный конус, 5 - цапфа, 6 - роликовый подшипник, 7 - шарошка, 8 - замковый шариковый подшипник, 9 - твердосплавные зубья
Верхняя часть корпуса долота заканчивается резьбовым ниппелем, с помощью которого долото соединяется со ставом буровых штанг. При вращении бурового става вращается корпус долота и шарошки. Причем частота вращения шарошки во столько раз больше частоты вращения долота, во сколько раз диаметр долота больше диаметра основания конуса шарошек.
Величина сил, возникающих в зубьях, пропорциональна усилию подачи, создаваемому на долоте, и частоте вращения. Эта величина тем больше, чем дальше расположен зубок от оси скважины. Зубья, расположенные на вершине шарошек, работают почти в безударном режиме и разрушают породу, благодаря смятию и срезу при проскальзывании. Зубья, расположенные у основания конуса шарошек, имеют наибольшую энергию удара и разрушают породу ударом и скалыванием.
Шарошки изготовляют из легированных малоуглеродистых сталей. Для увеличения твердости поверхность шарошек цементируют на глубину 1.5-2 мм, а затем закаливают. Для уменьшения износа долот по диаметру тыльную сторону шарошек армируют трубчато-зернообразным сплавом ТЗ или цилиндрическими вольфрамо-кобальтовыми стержнями.
Долота классифицируют по числу шарошек на одно, двух, трех, четырех и многошарошечные. Трехшарошечные долота являются наиболее распространенными. Они хорошо сочетают в себе достаточную динамичность работы, хорошую устойчивость на забое и механическую прочность опор. Многошарошечные долота применяют для бурения скважин большого диаметра (более 600 мм).
Долота различают также по геометрии наружной поверхности шарошек с одно и многоконусными шарошками, самоочищающиеся и несамоочищающиеся, со смещенными осями и без смещения осей. В долотах самоочищающегося типа зубчатый венец одной шарошки входит в межвенцовую впадину второй шарошки, что позволяет выполнить шарошки большего диаметра и разместить в них более прочные опоры. Кроме того, самоочищающиеся долота хорошо работают в вязких, склонных к слипанию породах.
В зависимости от условий применения выпускают зубчатые, зубчато-штыревые и штыревые долота. Зубчатые долота разрушают породы на забое стальными фрезерованными зубьями, а штыревые - штырями из твердого сплава, запресованными или впаянными в тело шарошек.
Шарошки свободно вращаются на цапфах. Шарошки долот малого диаметра вращаются на подшипниках скольжения с одним шариковым замковым рядом. В шарошках долот большого диаметра предпочтение отдают роликовым подшипникам.
Для бурения пород с различными физико-механическими свойствами промышленностью изготовляется 13 типов трехшарошечных долот. Долота типа М и МС предназначены для бурения в наиболее мягких несцементированных или слабосцементированных и мерзлых породах с коэффициентом крепости по шкале М.М. Протодьяконова 1-3. Долота типа С и СТ предназначены для бурения в пластичных и хрупкопластичных породах с f=3-5. Так как эти породы требуют для разрушения больших удельных нагрузок, зубьям этой группы придают большую прочность за счет увеличения угла заострения и уменьшения высоты. Долота типа МЗ и СЗ по конструкции сходны с долотами типа-М и С, но зубья у них выполнены в виде запрессованных твердосплавных штырей с клиновой рабочей частью. Это позволяет бурить скважины в абразивных породах.
Долота типа Т предназначены для бурения в твердых скальных породах сравнительно невысокой абразивности с f=6-8. Для разрушения таких пород необходимо ударно-дробящее действие зубьев при минимальном проскальзывании по забою. Шарошки их изготовляют одноконусными с массивными и прочными зубьями, имеющими угол заострения 50-60°. Иногда на периферийных венцах запрессовывают в тело шарошки штыри из твердого сплава ВК-8В. Такие долота называются зубчато-штыревыми.
Долота типа К применяются для бурения самых твердых и крепких пород повышенной абразивности. Их шарошки выполняются одноконусными, самоочищающимися с зубками полусферической рабочей формы.
Долота типа ОК предназначены для бурения в особо крепких породах. Их шарошки оснащаются повышенным числом штырей, чем долота типа К. Вылет штырей у долота типа ОК меньше, чем у долот типа К. В обратный конус шарошек запрессованы штыри из твердого сплава с плоской рабочей поверхностью. Это позволяет более длительно сохранить диаметр долота.
Подвод воздуха для очистки скважины от продуктов разрушения может осуществляться через центральное отверстие в долоте или через периферийные сопла, размещенные между шарошками. Часть воздуха, подаваемого для продувки скважины может направляться по специальным каналам в лапах долота в опоры шарошек, омывая подшипники и выходя наружу. Это улучшает охлаждение опор и предотвращает попадание буровой мелочи в подшипники, что позволяет существенно повысить их стойкость. В марке долота указывается количество шарошек, диаметр долота и его тип. Например, III244.5 К-П (трехшарошечное, диаметром 244.5 мм, типа К с продувкой опорных подшипников).
3. Очистные комплексы и агрегаты для добычи полезного ископаемого
Очистным механизированным комплексом называют группу взаимоувязанных машин, предназначенных для выемки, погрузки, транспорта полезного ископаемого в пределах очистного забоя, а также крепления и управления кровлей. Комплекс состоит из выемочной машины (комбайн, струговая установка), механизированной крепи и вспомогательного оборудования. Взаимосвязь машин предполагает технологическую и конструктивную связь оборудования, т.е. взаимосвязь в определенной последовательности выполнения операций и в конструктивном взаимодействии машин друг с другом (комбайн перемещается по ставу конвейера, конвейер по принципу передвижения к забою конструктивно увязан с крепью). Как правило, роль базовой конструкции в комплексе, определяющей направление и интервалы движения всех машин, выполняет став конвейера. Механизированная крепь принимает на себя до 90-95 % металлоемкости конструкции и, примерно, в той же пропорции измеряется её стоимость и трудоемкость технического обслуживания. Чем длинее лава, тем больше доля участия механизированной крепи в этом балансе распределения.
В настоящий период выемочные комплексы являются основным средством механизации очистных работ на угольных шахтах как у нас в стране, так и за рубежом. С их помощью обеспечена выемка до 90 % общего объема угля в подземных условиях.
Выемочные агрегаты, так же как и комплексы представляют собой группу взаимоувязанных машин аналогичного назначения, но обеспечивающих поточную схему выемки угля при дистанционном и автоматическом управлении всем оборудованием. Автоматическое и дистанционное управление требует жесткой агрегатной связи всех машин, обеспечивающей их строго заданное направление и расстояние передвижения. Поточная схема предполагает непрерывный процесс выемки угля в любой период времени при совмещении с ним выполнения всех остальных необходимых операций выемочного цикла.
Разнообразие условий эксплуатации машин диктует различие конструктивных решений очистных комплексов и агрегатов. Для лучшего усвоения материала введем классификацию комплексов.
По типу конструкций механизированных крепей и условиям их взаимодействия с боковыми породами различают комплексы с крепями поддерживающего; оградительно-поддерживающего; поддерживающе-оградительного и оградительного типов.
По принципу взаимосвязи между составляющими элементами и схеме передвижения - комплексы комплектной и агрегатной конструкции.
Комплексы могут работать с механизированной и индивидуальной металлической крепью. Индивидуальная крепь предполагает раздельное конструктивное выполнение призабойной, посадочных крепей и консольных верхняков, которые вручную переносятся и устанавливаются вслед за подвиганием забоя. Механизированная крепь не имеет четкого распределения на призабойную и посадочную крепь, выполнена как единая конструкция, имеющая возможность перемещения вслед за подвиганием забоя механическим способом без потери кинематической связи между составляющими элементами.
Комплексы с крепями поддерживающего типа являются одной из наиболее представительных групп конструкции (КМ 87, KM 87ДН, KM 88, KMK97, 1KMT, 1 KM 103, КД80, "Спутник" и др.). Они широко применяются на тонких пластах пологого и наклонного падения. Конструктивной особенностью крепей этой группы (рис.1а) является то, что на всей длине перекрытия 1 кровля пласта должна поддерживаться в естественном состоянии распором гидростоек крепи 2. Обрушение кровли допускается лишь за пределами конструктивных размеров крепи. Это обеспечивается значительными распорными усилиями гидростоек и соответствующей несущей способностью основания 3 и верхняка 1 крепи. В последних конструкциях комплексов с крепями поддерживающего типа несущая способность (распорные усилия гидростоек) достигают 3000…4000 кН и более. Это повышает металлоемкость и стоимость крепи, но одновременно обеспечивает возможность их работы в условиях кровли любых классов, включая труднообрушаемые. Постоянное поддержание кровли в режиме предельных параметров несущей способности крепи обеспечивается за счет податливости гидравлической системы внутри редукционных клапанов. Сдвижение боковых пород приводит к нарастанию усилий в распорных гидростойках, которое выравнивается за счет срабатывания предохранительных клапанов, перетекания жидкости из рабочих полостей гидростоек и постоянного уменьшения их конструктивных размеров. Крепь может работать (взаимодействовать с кровлей) лишь в пределах своей конструктивной податливости, выход за пределы податливости и посадка гидростоек на жесткое основание приводит к деформации крепи. Такие крепи имеют легкие ограждения со стороны выработанного пространства, препятствующие попаданию обрушаемых пород, располагаемых под углом естественного откоса в выработанном пространстве. Конструктивной особенностью крепей поддерживающего типа является удлиненный верхняк, обеспечивающий возможность поддержания необходимых размеров призабойного пространства в условиях отработки тонких и весьма тонких пластов пологого падения.
Рисунок 1. Основные типы конструкций механизированных крепей: а - поддерживающая; б - оградительно-поддерживающая; в - поддерживающе-оградительная; г - оградительная
Комплексы с крепями оградительно-поддерживающего типа (рис.1 б) предназначены для работы на пластах средней мощности и мощных, поэтому верхняк у них выполнен в виде укороченного козырька 5, а призабойное пространство, в основном, перекрывается ограждением 4, взаимодействующим с обрушенной породой. Распорные усилия и реакция крепи задаются и воспринимаются со стороны боковых пород гидростойкой 2. Базой конструкции является основание крепи 3. В этом случае поддерживание кровли производится на более узкой полосе забоя, большая же часть периметра крепи работает в режиме ограждения призабойного пространства от ранее обрушенных пород. Это уменьшает нагрузку на крепь в силу податливости и разрыхленности обрушенных пород. В соизмеримых размерах такие крепи по сравнению с крепями поддерживающего типа могут быть рассчитаны на меньшие нагрузки со стороны толщи пород.
Отсюда меньшие допустимые распорные усилия, металлоемкость конструкций и стоимость крепи.
Комплексы с крепями оградительно-поддерживающего типа получили большое распространение на пластах средней мощности и мощных (типа ОКП, ОКП70, КМП, УКП5 и др.). В последние годы на основе значительного опыта эксплуатации этих крепей в России подобные конструкции начали широко применять в Германии, Польше и ряде других стран. За рубежом эта группа крепей получила название щитовые крепи. Есть опыт их создания и эксплуатации в условиях отработки тонких пластов. Широкому их распространению на тонких пластах препятствует ограничение призабойного пространства в силу конструктивных особенностей крепей.
Крепи поддерживающе-оградительного типа (рис.1 в) имеют удлиненный верхняк 1 и меньшее по периметру ограждение 4, шарнирно связанные с основанием 3 секции. Большая длина поддерживающей части по отношению к оградительной обеспечена двумя рядами гидростоек 2 крепи. Конструктивные особенности крепи обеспечивают большие размеры призабойного пространства, за счет чего такие конструкции успешно работают как на пластах средней мощности, так и в условиях тонких пластов (комплексы типа МК75, МКМ, КМ 130 и др.).
Комплексы с крепями оградительного типа (рис.1е) по размеру меньше, чем мощность отрабатываемого пласта, не имеют контакта с кровлей пласта и выполнены жесткими - без элементов податливости (лишены гидростоек). В их функции входит лишь ограждение призабойного пространства от обрушенных пород. При этом обрушение кровли должно производиться заранее на грудь забоя либо специальными способами. Ограниченные размеры призабойного пространства делают возможным применение таких конструкций лишь на мощных пластах (комплексы КТУ, щитовые крепи)
Рисунок 2. Комплектная (а) и, агрегатная (б) конструкции, механизированных крепей.
На рис.2 приведены примеры комплектной и агрегатной связи секций механизированных крепей. При комплектном варианте связь секций 1 осуществляется внутри комплекта 5. Эта связь выполнена гидродомкратами 2 передвижения секций. При этом передвижение секций производится с опорой на соседнюю. Внутри комплекта может быть две, три и более секций. Для передвижения конвейера 4 имеются дополнительные домкраты 3, устанавливаемые с большим интервалом. Управление передвижкой производится оператором под защитой соседней секции. Это усложняет обслуживание крепей, которые не могут работать в режиме автоматического управления. Но комплектные крепи более универсальны в условиях отработки пластов с местными нарушениями боковых пород. Пережимы, сбросы почвы, кровли пласта не нарушают возможности применения комплексов с крепями комплектного типа. В таких местах возможна временная замена одного, двух комплектов индивидуальной крепью без нарушения взаимосвязи в работе всего комплекса. К комплектным крепям относятся конструкции КМК97М, КМС97М, 1 КМ88С и др.
Агрегатная (рис.2б) предполагает связь каждой секции 1 механизированной крепи с конвейером 4 гидродомкратом 2, при этом конвейер выполняет роль базовой балки, связывающей все элементы конструкции в единую.
Передвижение каждой секции производится с опорой на конвейер, в свою очередь конвейер передвигается к забою усилием тех же домкратов, которые опираются на неподвижные секции. При такой связи между элементами возможна автоматизация работы комплекса с управлением движением секциями с пульта, вынесенного за пределы очистного пространства. С другой стороны агрегатная связь исключает возможность работы конструкции в условиях местных нарушений почвы и кровли пласта.
4. Условия применения очистных комплексов
Комплексы с крепями, поддерживающего типа
Комплексы с крепями поддерживающего типа нашли наибольшее применение на тонких пластах пологого падения. Рассмотрение большого разнообразия конструкций может быть облегчено их классификацией по следующим признакам.
1. По мощности разрабатываемого пласта:
комплексы для тонких (КМ87, КМ88, КМТ и др.);
весьма тонких пластов (КМК97, КД80, 1КМ103 и др.);
2. По типу выемочной машины:
с комбайновой выемкой угля (КМ87, КМ88, КМТ и др.);
со струговой выемкой угля (КМ88С, КМС97М и др.);
3. По конструктивному исполнению:
с агрегатной связью секций (КМ87, КМ88, КМТ и др.);
с комплектной связью (КМК97, КМС97М, КМ88С и др.).
Базовой конструкцией комплексов с крепями поддерживающего типа является комплекс КМ87, с которого началось создание и совершенствование этого типа машин. В модернизированных вариантах (КМ87УМН, 2КМ87УМА, 1КМ88, 1 КМ88С) комплексы выпускаются и успешно работают в настоящее время.
Механизированные комплексы с крепями оградительно-поддерживающего типа
Комплексы с крепями оградительно-поддерживающего типа обеспечивают выемку пластов средней мощности и мощных с углами падения до 12° в условиях кровли средней и ниже средней устойчивости. Первоначально эти комплексы типа ОМКТ (очистной механизированный комплекс "Тула") создавались для Подмосковного бассейна и были рассчитаны для работы в условиях неустойчивых боковых пород. В настоящее время модернизированные комплексы типа ОКП широко применяются в любых горно-геологических условиях, в том числе и на пластах с углами падения до 35° (комплексы типа ОКП70). Аналогичные по конструктивному исполнению комплексы, основанные на опыте создания и эксплуатации комплексов типа ОМКТ отечественного производства, изготовляются и работают в Германии, Польше, и ряде других стран. Комплексы оградительно-поддерживающего типа удачно сочетают в себе простоту и надежность конструкции с возможностью отработки пластов средней мощности и мощных, как в условиях неустойчивых, так и труднообрушаемых боковых пород пологого падения.
Комплекс ОКП (ОКП70) состоит из механизированной крепи, выемочного комбайна типа ГШ68, КШЗМ или 2КШЗ, скребкового конвейера СУОКП70, крепи сопряжения конвейерного и вентиляционных штреков, гидро - и электрооборудования.
Механизированные комплексы поддерживающе-оградительного типа
Предназначены для выемки пластов средней мощности и тонких пологого падения. Механизированные крепи комплексов по конструкции аналогичны крепям оградительно-поддерживающего типа и выпускаются, в основном, как вариант расширения области применения последних за счет отработки пластов меньшей мощности. Исключение составляют лишь крепи комплексов типа КМ81 и КМ 130. Особенностью конструкции механизированных крепей этой группы является удлиненный верхняк и увеличенное за счет этого призабойное пространство, обеспечивающее возможность их работы в условиях выемки тонких и средней мощности пластов повышенной газообильности.
Комплекс с крепями поддерживающе-оградительного типа состоит из выемочной машины (комбайн, струг), скребкового конвейера, перегружателя, механизированной крепи, секций сопряжения лавы со штреками, кабелеукладчика и энергопоезда системы управления механизмами.
Комплексы с крепями оградительного типа и механизация выемки мощных пластов
Комплексы с крепями оградительного типа нашли применение в условиях выемки мощных пластов. При своей работе они обеспечивают лишь поддержание безопасного призабойного пространства ограниченных размеров для размещения выемочно-доставочных механизмов и обслуживающего персонала. К таким решениям относятся механизированные комплексы типа КТУ на пологих пластах и различные варианты простейших щитовых крепей, применяемых на пластах крутого и наклонного падения с буровзрывной выемкой и самотечной доставкой полезного ископаемого под действием собственного веса.
Выемочные агрегаты и способы разработки угольных пластов без присутствия людей в очистном забое
Выемочные агрегаты отличаются от комплексов возможностью поточной (непрерывной) выемки угля при автоматическом и дистанционном управлении всеми механизмами. В мировой практике первые опыты создания выемочных агрегатов связаны с Россией. Здесь были разработаны и испытаны агрегаты типа А-2, А-3, АК-3, АК-ЗК, А-2С, АФ-15, СА, АКД2 и др. Агрегат АК-3 успешно работал на шахтах Кузбасса, затем был приобретен фирмой "Рерман Хемшайдт" (ФРГ) и переоборудован в АКН. Этот агрегат успешно работал на двух шахтах ФРГ и во Франции со средней нагрузкой 1300 т/сут.
Принцип работы агрегатов рассмотрен на примере схемы конструкции агрегата А-3 (АК-3) (рис.3). Агрегат состоит из механизированной крепи поддерживающе-оградительного типа и конвейероструга. Механизированная крепь представлена линейными секциями, каждая из которых имеет основание 1, верхняк с ограждением 2 и гидростойку 4. Основание гидростойки через пяту 8 опирается непосредственно на почву пласта, за счет чего нижняя часть секции вместе с базовой балкой конвейероструга имеет возможность продольного перемещения в пределах паза 7, размеры которого определены шагом передвижения крепи. Домкраты 3 двустороннего действия обеспечивают как движение основания, так и передвижку верхняка секций крепи. Основания секций шарнирно объединены общей базовой балкой 6, по которой перемещаются режущие каретки 5 конвейероструга. Каретки соединены бесконечной цепью и с помощью привода движутся вдоль направляющих, закрепленных на базовой балке. Нижняя ветвь цепи с каретками одновременно с разрушением угля выполняет роль транспортного конвейера. Секции крепи по принципу передвижения разделены на три группы, располагаемые по схеме "ёлочкой".
Рисунок 3. Принципиальная схема конструкции и работы агрегата АК-3 (А-3).
Работает агрегат следующим образом. Верхняки секций крепи находятся в распоре между почвой и кровлей пласта, при этом основания крепи вместе с базовой балкой и конвейеростругом за счет усилий домкратов имеют возможность непрерывно перемещаться к забою. Конвейероструг режущей цепью разрушает уголь и транспортирует его до места перегрузки. При отставании одной из групп секций (III) от забоя на 0.4 м происходит их передвижка за счет реверса домкратов 3. Для ускорения процесса передвижения крепи в этот период включается в работу дополнительная маслостанция. Передвижение секций не нарушает непрерывной работы по выемке угля конвейеростругом, поскольку две третьи домкратов секций обеспечивают его подачу на забой. При отставании следующей группы секций (II) производится их передвижка, при этом I и III группы обеспечивают непрерывный режим работы конвейероструга и всего агрегата. Процесс выемки угля в любой период времени представляет единый непрерывный поток, за счет чего обеспечивается более эффективное использование оборудования и существенный рост нагрузки на забой. Управление работой всеми механизмами агрегата полностью автоматизировано и может производиться с пульта, вынесенного за пределы очистного пространства.
Литература
1. Базанов А.Ф., Забегалов Г.В. Самоходные погрузчики. М., Машиностроение, 1979.
2. Беляков Ю.И., Владимиров В.М. Рабочие органы роторных экскаваторов. М., Машиностроение, 1967.
3. Беркман И.Л., Раннее А.В., Рейш А.К. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы. М., Высшая школа, 1981.
4. Бессмертный Д. С, Бритарев В.А. Гидромониторщик на карьере. М., Недра, 1982.
5. Владимиров В.М., Трофимов В.К. Повышение производительности карьерных многоковшовых экскаваторов. М., Недра, 1980.
6. Войнич Л.К., Прикащиков Р.Г. Справочник молодого машиниста бульдозера, скрепера, грейдера. М., Высшая школа, 1979.
7. Домбровский Н.Г. Многоковшовые экскаваторы. М., Машиностроение, 1972.
8. Домбровский Н.Г., Панкратов С.А. Землеройные машины. М., Госстройиздат, 1961.
9. Домбровский Н.Г. Экскаваторы. М., Машиностроение, 1969.
10. Единые нормы и расценки. Сб.2. Землеройные работы. М., Стройиздат, вып. 1, 1975.
11. П. Завьялов К.И. Конструктивные и эксплуатационные особенности промышленных тракторов. М., Машиностроение, 1975.
12. Катаное Б.А., Сафохин М. С, Астахов А.В. Конструкции горных машин для открытых работ. М., Недра, 1970.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Общие сведения о выемочных комбайнах. Основные технологические схемы механизации очистных работ. Схемы перемещения машин вдоль забоя. Врубовые машины и широкозахватные комбайны. Преимущества струговой выемки. Проходка скважин станками шарошечного бурения.
реферат [4,4 M], добавлен 25.08.2013История бурения нефтяных и газовых скважин, способы их бурения. Особенности вращательного бурения. Породоразрушающие инструменты (буровые, лопастные, алмазные долота). Инструмент для отбора керна. Оборудование для бурения, буровые промывочные жидкости.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.09.2013Схема колонкового бурения с применением буровой установки. Конструкция, назначение и классификация буровых вышек, буров, труб, долот. Причины аварий при различных способах бурения, способы их ликвидации. Режимы бурения нефтяных и газовых скважин.
реферат [662,7 K], добавлен 23.02.2009Назначение, устройство основных узлов и агрегатов буровых установок для глубокого бурения нефтегазоносных скважин. Конструкция скважин, техника и технология бурения. Функциональная схема буровой установки. Технические характеристики буровых установок СНГ.
реферат [2,5 M], добавлен 17.09.2012Содержание, принципы, основные компоненты организации производственного процесса бурения. Методы организации и производственный цикл процесса бурения. Бурение нефтяных скважин. Меры по охране недр и окружающей среды. Влияние сероводорода на людей.
курсовая работа [72,1 K], добавлен 22.05.2009Буровая скважина и ее основные элементы. Методика разрушения горной породы на забое. Рассмотрение классификации способов бурения. Задачи автоматизации производственных процессов. Сущность и схема турбинного и роторного процессов бурения скважин.
презентация [1010,8 K], добавлен 25.05.2019Задачи, объёмы, сроки проведения буровых работ на исследуемом участке, геолого-технические условия бурения. Обоснование выбора конструкции скважин. Выбор бурового снаряда и инструментов для ликвидации аварий. Технология бурения и тампонирование скважин.
курсовая работа [93,2 K], добавлен 20.11.2011Технические средства направленного бурения скважин. Компоновки низа бурильной колонны для направленного бурения. Бурение горизонтальных скважин, их преимущества на поздних стадиях разработки месторождения. Основные критерии выбора профиля скважины.
презентация [2,8 M], добавлен 02.05.2014История развития, способы морского бурения и их основные различия между собой. Поиск, разведка и разработка нефти и газа в арктических условиях. Oсвоение минеральных ресурсов шельфа. Условия бурения и конструкции скважин на морских месторождениях.
реферат [839,3 K], добавлен 16.12.2014Проблема сезонности бурения. Специальные буровые установки для кустового строительства скважин, особенности их новых модификаций. Устройство и монтаж буровых установок и циркулирующих систем. Характеристика эшелонной установки бурового оборудования.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 17.02.2015
