CC BY
41
АО «Машиностроительный холдинг» А МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ
Ж холдинг
Высокопроизводительный пневмо-ударный буровой инструмент на высокое давление сжатого воздуха
До настоящего времени пневмоударный буровой инструмент на высокое давление сжатого воздуха был представлен только зарубежными компаниями. В результате упорного труда и большой опытно-исследовательской работы российской компанией АО «Машиностроительный холдинг» (АО «МХ») был запущен в серийное производство целый ряд типоразмеров погружных пневмоударников с расширенной номенклатурой буровых коронок по типу хвостовой части и с большим диапазоном диаметров.
И
мпортозамещение продукции является одной из основных концептуальных идей АО «МХ», на базе которой уровень развития компании позволяет успешно конкурировать с передовыми зарубежными фирмами в области горного машиностроения.
Как показывает практика, процесс импортозамещения целесообразен, когда импортные товары вытесняются более качественной продукцией отечественного производства.
Горная промышленность уделяет огромное внимание непрерывному увеличению производства черных и цветных металлов как основы развития экономики страны.
Почти все руды черных и цветных металлов представляют собой крепкие горные породы, поэтому их добыча возможна только при помощи буровзрывных работ.
Бурение взрывных скважин на открытых и подземных горных разработках является первоочередным, очень трудоемким и дорогостоящим производственным процессом.
В связи с этим для развития горной промышленности стратегически важной целью является увеличение производительности буровых работ в 3-5 раз.
В настоящее время у большинства горнодобывающих предприятий наблюдается тенденция полного перевооружения парка буровых станков с компрессорами низкого давления сжатого воздуха на буровые станки с высоким давлением (1,6-3,0 МПа) энергоносителей. При этом актуальным является вопрос необходимости повышения ударной мощности бурового инструмента (пневмоударников и буровых коронок) для обеспечения необходимой производительности.
Сотрудниками АО «МХ» были проведены работы по исследованию и изучению повышения ударной мощности бурового инструмента, в основу которых положена предпосылка о волновом характере взаимодействия бурового инструмента с породой.
Влияние и характер волновых процессов, происходящих при передаче энергии удара и взаимодействии инструмента с породой, удалось изучить благодаря применению современных методов компьютерного моделирования. Данный метод позволил спроектировать конструкции погружных пневмо-ударников таким образом, чтобы процесс передачи энергии производился с наибольшим коэффициентом полезного действия (кпд) и с минимальным энергопотреблением.
В конструкциях пневмоударного бурового инструмента наблюдается большое разнообразие взаимодействия поверхностей различных деталей. Это, безусловно, усложняет работу по повышению срока службы инструмента, тем более что разные части некоторых деталей требуют различных свойств материалов.
Вместе с тем требования к материалу по износостойкости часто оказываются несовместимыми с требованиями по прочности.
Научными и техническими специалистами АО «МХ» были проведены исследовательские работы с дальнейшей реализацией целого ряда прогрессивных решений по повышению долговечности бурового инструмента на высокое давление сжатого воздуха; часть из них получена непосредственно во время испытаний в условиях добычи полезных ископаемых.
В настоящее время металлургические компании России обладают большим ассортиментом высоколегированных сталей, из которых изготавливают детали горного машино-
Типоразмерный ряд погружных пневмоударников производства АО «МХ»
Серия пневмо-ударника, дюймы Диапазон диаметров скважин, мм Хвостовик буровой коронки Рабочее давление сжатого воздуха, бар
4" 105...130 DHD340A М40 14-25
5" 140...152 DHD350R М50 QL50
6" 165.203 М60 QL60
8" 203.305 QL80
АО «Машиностроительный холдинг»
Лаборатория исследования металлов АО «МХ»
строения, но правильный подбор материалов пневмоудар-ного бурового инструмента играет очень существенную роль в его дальнейших эксплуатационных характеристиках.
Материал бурового инструмента должен выдерживать влияние абразивного износа под действием многократно проходящих волн напряжений, а также обладать высоким модулем упругости и достаточной вязкостью.
АО «МХ» совместно с российскими металлургическими компаниями ведет научно-исследовательские работы по улучшению физико-механических свойств сталей и проводит эксперименты по созданию новых специальных сплавов, не имеющих аналогов в России.
АО «МХ» предъявляет повышенные требования к прочности и износостойкости деталей бурового инструмента, которые во многом зависят от термообработки.
Благодаря современному оборудованию для термической и химико-термической обработки металлов специалистами АО «МХ» освоены и внедрены в серийное производство самые передовые технологии термообработки высоколегированных марок сталей.
Научными и техническими специалистами компании подбираются необходимые технологические режимы термической обработки. Оптимальные режимы нагрева и охлаждения устанавливаются благодаря собственной современной лаборатории по изучению и исследованию структуры и свойств материалов.
АО «МХ» уделяет особое внимание обеспечению высокого качества продукции, устанавливая контроль на всех стадиях производственного процесса, начиная с контроля качества используемого сырья и материалов и заканчивая определением соответствия выпущенного продукта техническим требованиям.
Современный парк металлообрабатывающих станков с высокой точностью обработки позволяет значительно увеличить требования к изготавливаемым деталям, что в свою очередь существенно влияет на критерии работоспособности бурового инструмента.
Управление качеством продукции стало основной частью производственного процесса предприятия и в первую очередь направлено на проверку качества изделия на каждом этапе его изготовления, а не на выявление дефектов или
брака в уже готовой продукции.
В результате современного развития инженерных знаний и современных технологий производства в АО «МХ», качество выпускаемого импортозамещающего пневмоударного бурового инструмента находится на высоком уровне, что постоянно подтверждается практикой его применения на многих горнодобывающих предприятиях России и за рубежом.
АО «МХ» очень тщательно подходит к опытно-промышленным испытаниям пневмоударного бурового инструмента, так как благодаря правильной сопоставимости полученных данных, ускоряется процесс накопления бесценного опыта, который, в свою очередь, и является неким двигателем прогресса для дальнейшего развития компании в области создания надежного и высокопроизводительного пнев-моударного бурового инструмента на высокое давление сжатого воздуха.
Первые опытные испытания 6-дюймового пневмоударни-ка проводились в условиях Северного медно-цинкового рудника ОАО «Святогор» при бурении скважин диаметром 165 и 171 мм.
Данный рудник был выбран в связи с его сложными условиями бурения, связанными с повышенной степенью абра-зивности в сочетании с высокой трещиноватостью и крепостью пород.
Перед сотрудниками АО «МХ» стояла задача максимально испытать опытные образцы пневмоударников в тяжелых условиях с целью изучения влияния конструктивных и технологических параметров на надежность инструмента.
В ходе длительных и трудоемких испытаний специалистами компании велось ежесменное наблюдение с фиксацией параметров в течение всего «жизненного цикла» инструмента.
В результате непосредственного участия в процессе буровых работ специалисты компании перенимали бесценный опыт машинистов буровых станков, фиксируя все положительные и отрицательные моменты эксплуатации не только своего, но и зарубежного бурового инструмента, используемого на тот период.
В итоге конструкторским и технологическим отделами были проработаны все зафиксированные параметры, требующие более детальной доработки, и реализованы при изготовлении пневмоударного инструмента.
На данный момент Северный медно-цинковый рудник ОАО «Святогор» активно использует в процессе буровых ра-
Пневмоударник DML 6,5-0Ь60 с буровой коронкой КНШ-17Ж60 производства АО «МХ» в условиях ОАО «Святогор»
АО «Машиностроительный холдинг»
Импортозамещающие буровые коронки производства АО «МХ»
бот пневмоударный буровой инструмент компании АО «МХ».
Следующий этап опытных испытаний 6-дюймового пнев-моударника был осуществлен в условиях рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» в Мурманской области.
Это предприятие было выбрано в связи с его нестандартным подходом к бурению глубоких взрывных скважин -применением 6-дюймовых пневмоударников с буровыми коронками диаметром 203 мм.
Такое сочетание вызывает повышенные динамические напряжения, требующие от конструкции пневмоударника максимальных прочностных характеристик.
В результате опытных испытаний, буровой инструмент показал высокие результаты и признан эффективным и работоспособным в данных условиях. Комиссия рудника «Железный» АО «Ков-
Самоходная компрессорная станция СКС-17/25 производства АО «МХ»
дорский ГОК» приняла решение по приобретению промышленной партии инструмента для подтверждения его эффективности.
Успешное внедрение пневмоударного бурового инструмента на высокое давление также было реализовано в таких горнодобывающих предприятиях, как рудник Домбаровский ПАО «Гайский ГОК», АО «Варваринское» Костанайской области, ОАО «Сибирь Полиметаллы», ЗАО «Многовершинное» и др.
Испытания бурового инструмента на высокое давление проводятся как на открытых, так и на подземных горных разработках.
В ПАО «Гайский ГОК» впервые в России, отечественным оборудованием были произведены буровые работы на высокое давление сжатого воздуха в подземных условиях. Буровой комплекс и буровой инструмент полностью разрабатывались специалистами АО «МХ».
Испытания 4-дюймового пневмоударника, предназначенного для бурения скважин 110-130 мм, производились на буровом станке БП-100С совместно с самоходной дожимной компрессорной станцией СКС 17/25.
Как известно, при наличии в шахте повышенной концентрации воды с активными коррозионными реагентами, процесс абразивного износа бурового инструмента резко возрастает.
Во время подготовки и в процессе испытаний в наиболее тяжелых условиях шахты был получен значительный опыт, который позволил в конечном итоге проверить конструктивные решения и подтвердить качество оборудования. При использовании высокого давления сжатого воздуха от 20 до 25 бар удалось увеличить производительность бурения в 2,5-4 раза по сравнению с бурением на низком (шахтном) давлении воздуха. Стойкость бурового инструмента при этом увеличилась в 3-5 раз. В итоге, компания успешно внедрила пневмоудар-ное бурение на высокое давление в условиях подземного рудника ПАО «Гайский ГОК».
В настоящий момент АО «Машиностроительный Холдинг» ведет активное внедрение импортозамещающего бурового инструмента на рудниках России, Казахстана, Узбекистана и других стран.
11Ж
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫМ
ХОЛДИНГ
Буровой станок БП-100С с возможностью бурения на высоком давлении сжатого воздуха АО «МХ»
тел.: +7 (343) 295-85-84; 295-85-80 • факс: +7 (343) 295-85-83 e-mail: [email protected] Подробную информацию о нашей продукции Вы можете узнать на сайте: www.mash-hold.ru
