CC BY
16
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО Том 104 ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1959 г.
О СПОСОБАХ ПОДАЧИ ВОДЫ В ШПУР ПРИ БУРЕНИИ
С ПРОМЫВКОЙ
Б. В. ЗАХВАТКИН, К. А. КРИСТИН '(Представлено научным ссминароди кафедры горных машин и рудничного транспорта)
В настоящее время наиболее надежным способом борьбы с заболеванием силикозом является пылеподавление путем мокрого бурения (с промывкой шпура водой) или путем сухого пылеулавливания.
Известно два способа подачи воды для промывки шпура: 1) центральный способ, при котором вола подается в отверстие бура через иглу, проходящую внутри перфоратора; 2) боковой способ, при котором вода подается в центральное отверстие бура через гидромуфту, находящуюся на хвостовике бура, минуя перфоратор.
На руднике „Таштагол", начиная с 1950 года, применяется боковой способ подачи воды, который не позволял бурить шпуры без промывки, так как центральное отверстие со стороны хвостовика заклёпывается. Это позволило быстро внедрить бурение с промывкой. Однако на других рудниках применяется и центральный способ подами воды для промывки шпуров.
Исследовательская группа рудника „Таштагол" в 1956 году провела сравнительные испытания центрального и бокового способов подачи воды в шпур. Для этих опытов был выбран тупиковый забои, оборудованный вентиляционной установкой местного проветривания. Перед каждым опытом забой тщательно проветривался и брались пробы для определения запыленности воздуха перед бурением. Затем определялась запыленность воздуха в течение всего периода бурения.
Для определения запыленности воздуха применялся весовой метод отбора проб. Расход воды определялся расходомером, давление воздуха и воды манометрами. Бурение производили перфоратором ПА - 23. Для различных способов подачи воды машина соответственно переоборудовалась. Шпуры бурились горизонтальные длиной от 1,5 до 2,0 метров. Регулировка подачи воды осуществлялась магистральным винтелем. Всего было проведено 13 опытов: шесть при центральной промывке шпура и семь при боковой. Результаты наблюдений приведены на рис. 1.
При боковой промывке и расходе воды 78 л на 1 м пробуренного шпура было достигнуто полное пылеподавление. Снижение пыдеобразования до санитарных норм достигалось при расходе воды 30—40 литров на 1 м шпура.
При центральной подаче воды достигнуть полного пылеподавления или хотя бы снижения пылеобразования до пределов санитарных норм
не удалось. Кроме того, при центральном способе промывки нельзя подать более 30,0 л воды на 1 м шпура, так как давление воды становится выше давления сжатого воздуха и перфоратор перестает работать.
Повышенная запыленность воздуха при центральной промывке объясняется тем, что в шпур подается водо-воздушная смесь и часть пыли выходит из шпура с пузырьками воздуха. Эта пыль не смачивается водой и взвешивается в воздухе. Частицы такой пыли очень мелкие и представляют наибольшую опасность для организма.
Рис. 1. Зависимость запыленности воздуха от расхода воды. I—-при боковой подаче воды в шпур: II—при центральной подаче.
При расходе воды более 35—45 л на 1 м пробуренного шпура запыленность уменьшается незначительно. Таким образом, проведенные исследования показали, что запыленность воздуха в забое при равных условиях и боковой подаче воды примерно в 1,8—2 раза меньше, чем при центральной. При этом разница тем больше, чем больше расход воды. Расход воды через гидромуфту пропорционален давлению в подводящей магистрали. Эта зависимость для гидромуфты конструкции Таштагольского рудника приведена на рис. 2. Зная за-
пыленность воздуха, по кривой рис. 2 можно определить давление йоды в магистрали, необходимое для обеспечения санитарных норм при бурении шпуров по породам различной крепости (табл. 1).
Т а б лица 1
Давление и расход воды для промывки шпуров, обеспечивающие пылеподавлсние до санитарных норм при бурении пород различной крепости
Крепость пород по шкале бу-римости АН СССР
IV
V
VI—VII
МП IX X
Время чистого бурения в минутах на 1 пог. м шпура
16,0-13,3 13,2-11,0 10,9—1,3 7,2-5,0 -1,9-4,0
Расход воды, л мин
Давление поды в гистрали, а та
3,0 1,45
3,6 1,9
5,5 3,3
8,0 0,75
10,0 8
На Таштагольском руднике в 1950 г. было произведено опробование нескольких типов гидромуфт. Как показали испытания, наиболее совершенной оказалось муфта конструкции пылевой лаборатории Академии паук Казахской ССР. В процессе эксплуатации в ее конструкцию были внесены некоторые изменения с целью упрощения и увеличения прочности штуцера. Р> настоящее время на руднике применяются гидромуфты двух типо-размеров. Нормальный срок службы резинового уплотнения этих гидромуфт составляет 30- -40 час.
Производство резиновых уплотнителей гидромуфт организовано при бурозаправочной рудника. Месячный расход уплотнителе!! составляет 300—400 шт. Уплотнители изготавливаются из сырой резины путем вулканизации ее в специальных матрицах конструкции тт. Горского П. Н. и Бибенко В. П. Процесс вулканизации ведется при температуре 150 в течение 40 минут.
Хвостовики буров для бурения с боковой промывкой отличаются от обычных хвостовиков цилиндрическим участком, на который назевается гидромуфта. Хвостовики высаживаются на бурозаправочном станке при помощи специальных матриц. Отверстия в творце хвостовика заглушаются.
Цилинлрическую часть хвостовика протачивают на токарном станке и шлифуют. Отверстие в хвостовике для подачи воды в канал бура сверлится под углом 45°, это исключает поломку хвостовиков. После механической обработки конец хвостовика подвергается закалке на длину 20—25 мм.
Выводы
1. Бурение шпуров с промывкой является в настоящее время одним из самых эффективных мероприятий по борьбе с пылью в рудничной атмосфере.
2. Боковая подача воды для промывки шпуров по сравнению с центральной имеет следующпе преимущества: а) почти в 2 раза у мепь-
шается запыленность воздуха при одинаковом расходе воды; б) имеется возможность регулировать подачу воды в широких пределах, что дает возможность достичь полного пылеподавления; в) улучшаются условия смазки перфоратора и уменьшается износ деталей.
3. Для обеспечения санитарных норм запыленности воздуха в забое расход воды на промывку должен быть 35—40 л на 1 м шпура.
4. Несмотря на некоторое увеличение стоимости изготовления хвостовиков буров, общие затраты на содержание и ремонт бурильных молотков и инструмента при боковой подаче воды ниже, чем при центральной.
6. И1В. '¡ПИ
ч.
3 А М ЕЧЕННЫЕ ОП Е М А Т К И
Стр.
Строка или формула
Напечатано
Должно быть
5 ' формула (8) 80 ¡13 стр, снизу
85 : формула (I)
с{
творце
100
----------(/^ - (к )
£
торце
100
:м
м
(к )
Изв. ТПИ, т. 104
