|
Для бурения скважин среднего и
большого диаметра (25—500 мм) и глубиной 10—20 м и более применяют
специальные бурильные машины — станки глубокого бурения. Они разделяются на
станки, предназначенные для использования на открытых разработках (карьерах)
и станки для бурения скважин на подземных работах при сооружении
гидротехнических туннелей и подземных камер большого сечения.
Главными параметрами, характеризующими бурильные станки,
являются диаметр скважин, глубина бурения, направление бурения скважин и
скорость бурения.
Станки вращательно-шарошечного бурения
Исполнительным органом таких станков является шарошечное
долото, сваренное из трех-четырех лап, на консольных осях которых на
роликовых и шариковых опорах размещены вращающиеся шарошки. Последние
представляют собой конусы, на поверхности которых имеется несколько рядов
(венцов) зубьев, разрушающих породу при вращении долота.
Наибольшее распространение получили трехшарошечные долота
( 188), в которых различают: тело долота 1, три лапы 2 с цапфами,
шарико-роликовые опоры 3, три конические шарошки 4, запорный палец 5 и
промывочную плиту 6. Сжатый воздух для продувки поступает к опорам шарошек
через центральный канал, образованный лапами, и, кроме того, через
специальные каналы, проходящие через лапу.
Если зубья и сама шарошка выполнены из одного материала,
то долото называется зубчатым, если зубья выполнены в виДе запрессованных или
запаянных цилиндрических вставок из твердого сплава с клиновой или
сферической рабочей поверхностью, то долото называется штыревым. Зубчатые
долота выполняются обычно из вязкой
хромоникелевой малоуглеродистой стали с фрезерованными
зубьями и применяются для бурения пород средней крепости. Штыревые долота,
армированные зубьями~из твердого сплава, применяют для бурения крепких пород.
Для бурения мягких пород .применяют различные типы долот с литыми шарошками и
фрезерованными зубьями.
Таким образом, шарошечное долото при вращательном бурении
может применяться в очень крепких, крепких и мягких породах. Такие долота
выпускаются для бурения с промывкой, с продувкой сжатым воздухом, а также для
работы на воздушно-водяной смеси.
Станки вращательно-шарошечного бурения применяют на
открытых и подземных работах. При разработке мощных месторождений на карьерах
применяют шарошечные станки тяжелого типа (массой 25—70 т) на гусеничном ходу
для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 200—270 мм на глубину
24—32 м. На подземных работах станки широко используются для бурения скважиг
диаметром 100—145 мм на глубину до 50 м.
Шарошечное бурение в подземных условиях осуществляете! с
удалением буровой мелочи из скважин водой при широком изме нении режимов
работы (осевого давления и скорости вращения станков. Для бурения применяют штыревые
шарошечные долот, с запрессованными штырями, имеющими сферические рабочие
поверх ности.
Для эффективного разрушения пород целесообразно на штыре-
зых долотах создавать максимально допустимые из условия прочности конструкции
осевые давления из расчета 800—1000 кгс на 1 см диаметра долота. При этом частота его вращения должна составлять 120—160 об/мин.
|