CC BY
15
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 108 ИССЛЕДОВАНИЕ БУРИЛЬНЫХ МАШИН 1959
ВЫБОР БУРИЛЬНЫХ МАШИН И УСТАНОВОЧНЫХ МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ШАХТ-НОВОСТРОЕК КУЗБАССА
В. М. Захлебный
Сокращение трудовых затрат на бурение и времени обурива-ния забоя в значительной мере зависит от правильного выбора типа бурильных машин и установочных механизмов, наиболее целесообразного их количества в забое и рациональной организации работ по обуриванию забоев.
До настоящего времени при проходке горизонтальных выработок по крепким и средней крепости породам в условиях шахт-новостроек Кузбасса применялись для бурения шпуров тяжелые ручные бурильные молотки типа ОМ-506. Бурение производилось в основном «с руки». Пневмоподдержки применялись на шахте «Томусинская 5-6», манипуляторы — на шахте «Березовская-1», буровые тележки вообще не применялись. Бурение колонковыми сверлами ЭБК-2м производилось с распорных колонок КЭБ-2.
Немногочисленное количество типов бурильных машин и установочных механизмов, применявшихся на шахтах-новостройках Кузбасса, естественно затрудняет рекомендации по их выбору. В приводимых некоторыми авторами рекомендациях [1, 5, 7, 11, 12] имеются расхождения. Одни авторы рекомендуют применят!, пневмоподдержки, другие — буровые тележки, третьи — манипуляторы и т. д. Конкретные рекомендации для шахт-новостроек Кузбасса отсутствуют.
При разрешении поставленных вопросов обобщался по литературным источникам отечественный и зарубежный опыт проходки горных выработок. Особое внимание уделено организации бурения шпуров на рудниках, где выработки проходятся в большинстве случаев по крепким породам, скорость проходки в которых во многом зависит от правильной организации буровзрывных работ. Поэтому организация буровзрывных работ на рудниках находится на более высоком уровне. Вместе с тем механический перенос опыта рудников в специфические условия шахт-новостроек неприемлем.'
т
В настоящее время отечественными заводами выпускаются следующие бурильные машины ударно-поворотного действия: ОМ-бОбл, <ЭМ-506м, ПР-ЗОк, ПР-20, ПР-25, ПР-18л, ПР-24л, КЦМ-4. Сняты с производства, но находятся в эксплуатации бурильные молотки: РП-17, РПМ-17, ПА-23, ПР-35. Выпущены опытные партии бурильных машин: ПР-ЗОлб, ПРС-3 и ПР-23. Изготовлены бурильные молотки в виде опытных образцов: ПРТ, ПП-110.
Технические характеристики наиболее распространенных серийно выпускаемых бурильных машин и новейших бурильных машин ударно-поворотного действия приведены в табл. 1.
Таблица 1
Тшп бурильных молотков Общий вес кг Диаметр цилиндра мм Число ударов в минуту Работа единичного удара кем Вращающий момент кгсм Мощность бурильной машины л. с. Расход сжатого воздуха м*1ман
ОМ-бОбл - . 29,5 65,0 1600 3,5 80,0 1,25 2,65
ПМ-508 .... 29,5 63,5 1600 3,5 135,0 1,25 2,85
ПР-ЗОк .... 30,0 76,0 1650 5,8 75,0 2,0 2,а
Г1Р-35 . - . 28,0 72,0 1690 5,0 120,0 2,6 2,7
КЦМ-4 .... 39,6 76,0 1500 6,2 200,0 2,07 3,1
ПР-ЗОлб . . . 31,0 70,0 1850 7,0 165,0 2,6 3,3
ПР-20 .... 20,0 76,0 2500 4,3 150,0 2,4 3,2
ПР-23 . . - 23,0 100,0 3000 5,0 185,0 3,3 4,5
ПР-25 . . • . 26,5 85,0 2850 4,3 294,0 2,72 3,6
ПР-24л ... 24,0 85,0 3000 5,0 200,0 3,3 3,5
ПРТ* .... 25,8 110,0 3850 9,6 380,0 - 6,8
ПП-110 . 25,8 110,0 3500 4,8 325,0 3,75 2,9
ПР-18л .... 18,0 70,0 2700 4,0 100,0 2,4 2,5
Пр и м е ч а н и я. Технические характеристики получены при давлении сжатого воздуха 5 ати.
* Па данным Гипрорудмина [9].
В настоящее время выпускаются колонковые сверла: ЭБК-2м, ЭБК-Зм, ЭБК-4, ЭКМ-2, ЭСГП-3. Изготовлена опытная партия сверл с гидроподачей ПЭБ-2.
Машины вращательно-ударного действия отечественными заводами не выпускаются.
При бурении шпуров нашли применение следующие установочные механизмы: манипуляторы МБИ-5у и МБМ-2, буровые тележки БК-2, БТ-3, БК-4 и буровая тележка инж. Моисеева, распорные колонки КМР и КЭБ-2, пневмоподдержки КПР-3, ППК-21, П-1 и др. Основными факторами, влияющими на выбор бурильных машин, бурового инструмента и установочных механизмов при проведении горизонтальных выработок, на наш взгляд, являются:
1. Физико-механические свойства пересекаемых выработкой пород: крепость, вязкость, упругость, трещиноватость и др.
11* 163
2. Размеры выработки и форма поперечного сечения.
3. Параметры комплекта шпуров: а) глубина шпуров; б) диаметр шпуров; в) расположение и угол наклона врубовых шпуров; г) количество шпуров в комплекте.
4. Количество одновременно действующих забоев, взаимное их расположние и возможность многозабойного обуривания.
5. Взаимозависимость бурильных машин и установочных механизмов.
6. Требования противопыльного режима и наличие возможных средств подавления пыли.
7. Требуемая скорость проведения выработок.
8. Род энергии и возможность ее применения с точки зрения обеспечения максимальной безопасности ведения горных работ и максимальной производительности бурового оборудования.
9. Наличие бурового оборудования и возможность его приобретения; надежность в работе бурового оборудования, т. е. качество изготовления, простота конструкции и т. д.
10. Обеспеченность квалифицированными бурильщиками.
В случае удовлетворения нескольких видов бурового оборудования вышеперечисленным требованиям окончательный выбор может быть произведен методом экономического сравнения пс факторам:
а) обеспечение максимальной производительности бурильщиков и в целом по забойной группе на выход;
б) получение минимальных затрат на бурение 1 пог. м шпура по прямым нормируемым затратам;
в) обеспечение наиболее низкой стоимости проходки 1 пог. м выработки с учетом всех затрат.
В дальнейшем рассматривается влияние некоторых из перечисленных факторов на выбор бурового оборудования для шахт-новостроек Кузбасса.
При сравнении бурильных машин по приведенным факторам нами использовались материалы Гипрошахтостроймаша по испытаниям бурильных молотков ОМ-5ббл, ПР-ЗОл, ПП-110, ПР-8Г> (25), ЯУ-ЗОО, Т-10, 1Ш-754, материалы кафедры горных машин и рудничного транспорта ТПИ по испытаниям в условиях Кузбасса бурильных машин ПМ-508, КЦМ-4, КН-754, Т-10, а также исследования режимов работы вращательных электросверл ЭБК-2м. ЭСГП-За, ПЭБ-2, проведенные Кузнецким научно-исследователь-еким угольным институтом.
Испытания производились в породах различной крепости, в-результате чего возможно сделать некоторые предположения и работоспособности новых бурильных машин в условиях шахт-новостроек Кузбасса.
Крепость вмещающих пород Кузбасса колеблется в широких пределах: от 0,6—0,8 до 12—14 по шкале М. М. Протодьякоиова/ Породы представлены глинистыми сланцами типа алевролитов и аргиллитов и песчаниками с глинистым цементом, которые от* 164
личаются небольшой упругостью и повышенной в сравнении с очень крепкими породами вязкостью. Выработки зачастую проходят по трещиноватым породам. Как исключение встречаются крепкие песчаники.
Разрушение забоя шпура при применении бурильных машин ударно-поворотного действия происходит за счет динамического вдавливания инструмента и скалывания некоторого объема породы, заключенной между двумя соседними оттисками. Поэтому производительность бурения этими машинами зависит главным образом от силы каждого удара и их частоты. С другой стороны, при большой силе каждого удара и малом вращающем моменте в породах средней крепости, обладающих повышенной вязкостью, может получиться оттиск без скола породы на полную его глубину [8]. В этом случае при малом вращающем моменте может иметь место значительное сопротивление вращению бура или его заклинивание, вследствие чего скорость бурения может значительно уменьшиться и преимущества тяжелой колонковой машины перед легкой бурильной машиной с небольшой силой, но большой частотой ударов могут быть сведены на нет.
При ударно-поворотном бурении в породах средней крепости образуется большое количество буровой мелочи, которая, перемещаясь в кольцевом пространстве между стенками шпура и буром, создает дополнительные сопротивления повороту бура. Для преодоления этого сопротивления необходим значительный вращающий момент.
Как следует из рисунка, полученного в результате испытаний бурильных машин кафедрой горных машин и рудничного транспорта ТПИ. скорость бурения тяжелой колонковой бурильной машиной КЦМ-4 по очень крепким сланцам (/= 14 18) коронкой диаметром 46 мм при давлении воздуха 5 ати составила 122% от скорости бурения молотком ПМ-508, а молотком Т-10—130%. Скорость бурения по песчаникам крепостью / = 6-г-8 составила для КЦМ-4 108% и для молотков Т-10—176% от скорости бурения машиной ПМ-508. Таким образом, применение молотка КЦМ-4 по скорости бурения в породах средней крепости нецелесообразно. Бурение молотком КЦМ-4 в породах средней крепости нецелесообразно и по расходу сжатого воздуха [2].
Как показали испытания, проведенные Гипрошахтостройма-шем, бурильные машины ПР-25, ПП-110, имеющие сравнительно небольшую энергию единичного удара, но большой вращающий момент и большую частоту ударов, обладают наибольшей производительностью в породах средней крепости. Бурильный молоток ПРТ, имеющий большую энергию единичного удара (9,6 кгм)ч имеет соответственно большой крутящий момент (380 кгем), л результате чего он показал наибольшую производительность по породам средней крепости [9].
Следовательно, при создании бурильных машин или их выборе, учитывая физико-механические свойства вмещающих пород
Кузбасса, необходимо особое внимание обращать на соответствие силы удара и вращающего момента. При бурении на шахтах-новостройках производительными будут бурильные машины с небольшой силой удара, большой частотой ударов и большим вращающим моментом. При бурении по породам в условиях Кузбасса наиболее производительными будут бурильные молотки: ПР-25, ПР-24л, Т-10, ПП-110 и при бурении «с руки»— ПМ-508. Мощные колонковые и ручные бурильные молотки, вы-7СОт
* 600
%
>>5Ой £
<1<М7
§200
%
^ I N
¿1
р =--Цати
р ати
р — боти
гол-
^ /5/?]
^ 1 г? 10()\
>> ¿7 ' у - и и ;
А"> \
■) /? I__
Р
^ ати
Р — 3 О/77 и
О ати
Слепец {
J Песчаник
Оптимальные усилия подачи бурильных молотков и соответствующие им скорости бурения коронкой диаметром 46 мм.
пускаемые для рудной промышленности, применять в условиях Кузбасса, по-видимому, нецелесообразно.
Согласно изложенным выше соображениям, при бурении по породам средней крепости бурильный молоток ПР-ЗОлб, имеющий значительную энергию единичного удара и небольшой вращающий момент, не будет иметь существенных преимуществ по сравнению с молотком ОМ-506 и ПМ-508. При бурении по породам крепостью /= 12-7-14 преимущество бурильного молотка ПР-ЗОлб будет более значительным. Однако вмещающие породы крепостью / = 12-7-14 по шкале М. М. Протодьяконова в условиях Кузбасса большого распространения не имеют.
Бурение в породах средней крепости может с успехом осуществляться бурильными машинами вращательного действия. При бурении вращательными колонковыми сверлами ЭБК-2м, ЭСГП-За, ПЭБ-2, настроенными на оптимальные режимы, могут быть достигнуты скорости по машинному времени в породах средней крепости в 2—3 раза выше скоростей бурения машинами ударно-поворотного действия [3, 13]. В то же время при бурении этими сверлами общее время вспомогательных операций примерно в три раза больше машинного времени бурения, в результате чего становится невозможным обслуживание одним рабочим двух бурильных машин. Для резкого увеличения производительности бурения целесообразно создание «длинноходовых» колонковых сверл.
Следовательно, на шахтах-новостройках могут успешно применяться как электрические, так и пневматические бурильные машины.
Применение электросверл способствует меньшей стоимости 1 пог. м выработки по энергозатратам. В свою очередь, ударно-поворотное бурение более экономично по расходу бурового инструмента. Разница в стоимости изношенного инструмента при вращательном и ударно-поворотном бурении в Породах средней крепости и довольно крепких (/"4-^-10) может быть меньше, равна или несколько превосходить разницу в стоимости энергии, потребляемой бурильными машинами. Необходимо более глубоко изучить этот вопрос для определения целесообразной области применения бурильных машин ударно-поворотного и вращательного действия в зависимости от крепости пород.
Как известно, большое влияние на скорость бурения оказывает величина оптимального усилия подачи-молотка на забой, которая составляет для молотков ПМ-508 (СШ-506) 45—65 кг, а для высокочастотных бурильных молотков — 70—128 кг и более [2]. Усилие подачи, развиваемое бурильщиком в пределах 25— 30 кг, недостаточно для оптимального режима бурения любого из молотков, поэтому при бурении «с руки» все бурильные молотки показывают значительно меньшую скорость бурения, чем при работе на податчике. При малых усилиях подачи высокочастотные бурильные молотки имеют большую силу отдачи, сильно вибрируют, и поэтому быстро утомляют бурильщика.
Следовательно, нет никакого смысла применять высокочастотные бурильные молотки при бурении «с руки». На производительность бурения отрицательно влияет также то, что при бурении «с руки» верхних и средних шпуров на каждый бурильный молоток необходимо два бурильщика.
Пневмоподдержка значительно облегчает труд бурильщика и способствует повышению производительности труда. Простота, малые размеры и малый вес пневмоподдержек придают им одно из основных преимуществ — высокую маневренность. Небольшие размеры пневмоподдержек позволяют увеличить до максимума
л ^ Буровое оборудование С
Наименование выработки, шахты, рудника Сечение вь работки в проходке, Высота забоя, м 1 тип бурильной машины тип установочного механизма д К н 3 о к о -а „ £ 5 5 ч а Н 3 ^ 5
Отечестве н
Двухпутевой полевой штрек на шахте «Зимиика !—2» (Кузбасс) ..... Главный квершлаг па шахте № 8 (Кузбасс) .... 15,2 14,8 3,09 ОМ-506 » «С руки» » » 3—5 3 - 4
Главный квершлаг па илх-ге № 13 (Кузбасс) . . . 18,5 3,78 » » » 1 3—0 I 1
Квершлаг № 1 на шахте сСевернын Маганак» (Кузбасс) ........ . . 9,0 2,79 » » » 3-1
Квершлаг на шахте № 76 « Г р е м я м и н с к а я » (К и з е л о в -ский бассейн) ...... 7,7 2,84 » » » 3
Полевая штольня на шахте № 13 «Первомайская» (Ки-зеловский бассейн) . * . Главный квершлаг па шахте «Новая» (Криворожье) Штольня А ....... 11,3 13,6 7,0 2,9 3,0 2,71 » ПР-35 ОМ-506 » » Пневмопод-держка То же 3 3—4 3
Шгольия В...... 7,4 2,75 » » » 3—4
Штольня П ...... 6,1 й, 5 » » » 4—5
Штольня Р ....... Штольня Д ....... 7Д 7,25 2,5 2,5 ПА-23 ОМ-506 » » » » 5 8
3 а р у б е ж
Породная выработка (Анг-Дв у х п у тев ой квершлаг Штольня (Мексика) .... Породная выработка (Южная Африка)...... 14,4 16,4 7,1 9,9 3,0 Бурильный молоток Тяжелый бурильный МО- л оток Бурильный молоток То же Буровая тележка То же » » » » 3 4 4 6 •
Квершлаг на шахте «Кили-херст» (Англия) .... 17,8 3,3 » » » » 3
Т а б'л ица 2
Оборудование для уборки породы
тип погрузочной машины
обменные устройства
X
с 3 и к
н у ^ о & м « у к к 2 К
к
Ч «з о
° Г" с
ей ^ _
г с ю
к я 5
о -з т
С3?
С н с
ныи опыт
УМП-1 Перекатная платформа ППП-1 2 2,07 170,0
» Вручную на расстояние 25— 1 1,33 87,7
50 м
» С и м метр и ч и а я с т р ел к а, вруч- 1 1,62 75,0
ную
» Вручную на расстояние 30— 1 1,38 71,8
40 м
ПМЛ-5 Вручную на расстояние 20— 1 1,03 60,0
50 м
УМП-1 Электровозом до разминевки 1 1,94 77,3
ПМЛ-5 Вручную на расстояние 50— 2 3,7 61, о
'60 м
» Переносная разминовка на 8 1 1,35 155,Г>
вагонеток
» Тупиковый заезд на 1 ваго- 1 2,36 203,8
нетку
» Тупиковый заезд на 1 ваго- 1 3,46 406, Г>
нетку
» Плита-разминовка, вручную 1 3,31 434, и
» Плита-разминовка, вручную 1 3,53 520,0
Ь! й опыт
Пневмопогрузочная Катучий ленточный перегру- 2 6,05 127, Г)
машина жател ь
Ковшовая погрузоч- Плита-разминовка 2 5,08 243,0
ная .машина
То же Переносная стрелка 1 2,77 305,0
Пневмопогрузочная Разминовка в уширенной вы- 1 6,23 397,0
машина работке
«Джои 11-13» Ленточный конвейер длиной 1 4,75 100,0
240 м
Наименование выработки, шахты, рудника
Квершлаг на шахте «Нан-хгару» (Англия) ....
11ородная выработка на шахте «Виктория» (Саар)
11ородная выработка на шахте «Фридрих-Ген о их» (ФРГ)......* . .
Породная выработка (Англия) ..........
Туннель на строительстве электростанций (Север-пая Шотландия) ....
Штольня на руднике (Болгария) ......• . .
Штольня на шахтах «Яхи-мовских» (Чехословакия)
Квершлаг па руднике «Северный» (Чехословакия)
Квершлаг на руднике «Лю-цибани» (Чех осл ова кия)
а * Буровое оборудование
Сечение в: работки в проходке, Высота забоя, м тип бурильной машины тип установочного механизма ^ 3 _ ~ ^ — чаЗ АО Л
13,5 3,0 Бурильным молоток Буровая тележка ,4
16,4 — То же Буровая тележка «Секома» 4 .
19,0 <1,3 » » Буровая тележка «Бохум» ■ 4
9,7 2,7 » » Пневмопод-держка
3,5 2,4 » » То же
6,2 2,5 ОМ-50 6 » »
10,5 2,9 Бурильный молоток ЕДК-60 » » 12 1 ;
8,7 6,0 - Бурильные молотки ЕДК-60, Т-10 Бурильный молоток ЕДК-60 » » » 10 1 |
количество бурильных машин в забое выработки. При бурении «с руки» производительность на выход по забою колеблется от 1,03 до 2,67 мг/чел.-смену, в среднем 1,4 м3/чел.-смену (табл. 2). Производительность при применении пневмоподдержек колеблется в пределах от 1,35 до 6,7 мУчел.-смену. Если исключить данные чехословацких проходок [7], то производительность будет в среднем 2,5—3,0 м3/чел.-смену. Следовательно, производительность одного проходчика при бурении с пневмоподдержки в 1,5— 2,0 раза выше, чем при бурении «с руки», а время обуривания забоя сокращается на 40—50%.
При рассмотрении скоростных проходок протяженных выработок, приведенных в табл. 2, оказалось, что пневмоподдержки в большинстве случаев применяются в выработках небольших поперечных сечений, т. е. в выработках с площадью поперечного сечения, редко превышающей 10—11 ж2, при этом высота выработки не превышает 3 м. В выработках больших поперечных сече-170
Табл. 2 (продолжение)
Оборудование для уборки породы X о з >> « Л
тип зогрузочной машины обменные устройства Количеств ПОГрузОЧН] машин 0 £ С • п о о ^ к я ^ О Л у Месячная скорость проходки,
4 «Конвей-60» и «Эймко» Вручную и электровозом 1 1 4,34 146,0
Погрузочная машина «Зальцгиттер» Плита-разминовка 2 7,38 243,0
Д. К. сУтиный нос» Роликовая платформа 1 5,70 234,0
Пневмопогрузочная машина Катучий перегружатель 1 6,0 61,4
То же Специальный бункер на СО т 1 3,0 135 м за 7 дней
ПМЛ-5 Тупиковая разминовка через *40 м 1 2,76 435,5
» Плита-разминовка 1 6,0 870,5
» » 1 6,75 1021,0
12-4 ковшовая Переносная стрелка 1 3,60 230, (■'
ний и большой высоты бурение верхних шпуров можно производить со специальных подмостей или со взорванной породы. Бурение со взорванной породы исключает применение большого количества бурильных машин в забое и вынуждает организовывать проходческий цикл только с совмещением операций по бурению шпуров и погрузке породы. Бурение с подмостей потребует значительных затрат времени на сборку и разборку их, в результате чего значительно снизится общая производительность бурения. В выработках небольших поперечных сечений и небольшой высоты нет необходимости в сооружении подмостей и шпуры могут буриться с почвы выработки в любой точке забоя без сложных приспособлений. Следовательно, пневмоподдержки можно применять в выработках любых сечений, но наиболее целесообразно применение их в выработках небольших поперечных сечений и небольшой высоты.
Пневмоподдержки непригодны для установки на них колон-
ковых бурильных молотков и колонковых электросверл. Для применения динноходовых бурильных машин необходимы распорные колонки, манипуляторы или буровые тележки.
Вспомогательное время при бурении шпуров электросверлами с манипуляторов примерно в два раза меньше, чем при бурении с механических распорных колонок. Вместе с тем установка съемных частей манипулятора на погрузочной машине требует затрат времени и труда; эта операция осуществляется, как правило, двумя рабочими. Подъем и опускание стрелы производиг-ся червячно-винтозым механизмом, не исключающим ручного труда, а поворот в горизонтальной плоскости осуществляегся вручную.
Недостаточная механизация процесса настройки бурильной машины на шпур требует значительных затрат времени. При бурении нижних шпуров ковш породопогрузочной машины необходимо перекладывать в сторону, противоположную работающей бурильной машине, в результате чего бурильная машина, установленная с другой стороны погрузочной машины, не сможет в это время обуривать нижние шпуры. Поэтому при использовании манипуляторов МБМ-2 будет иметь место двойная зависимость — зависимость двух бурильных машин, установленных на одной стреле, и взаимная зависимость бурильных машин, установленных с левой и правой стороны погрузочной машины.
Если при проходке выработки погрузка породы производится одной погрузочной машиной попеременно с двух путей, то эффективность бурения шпуров с манипуляторов в этом случае значительно снижается, так как один из манипуляторов не может быть развернут в крайнее положение из-за близости стенки выработки, а другой, даже в крайнем положении, не обеспечит бурения I шпуров, расположенных возле противоположной стенки. Поэтому применять манипуляторы при погрузке с двух путей целесообразно только при использовании двух погрузочных машин в забое выработки.
В свете изложенного можно сделать следующее предположение:
а) в однопутевых выработках две бурильные машины, установленные на манипуляторах МБИ-5у, не обеспечат сокращение времени обурнвания забоя в сравнении с 6—8 высокочастотными бурильными машинами, установленными на пневмоподдерж-ках;
б) в двухпутевых выработках больших поперечных сечений четыре бурильные машины, установленные на манипуляторах МБМ-2, уступают по производительности бурильным машинам, установленным на буровой тележке;
в) применение съемных манипуляторов в условиях шахт-новостроек Кузбасса вряд ли окажется целесообразным.
Наиболее полно отвечает всем условиям применения длинно-ходовых машин буровая тележка. Буровые тележки широко при-
меняются при проходке выработок в отечественной и зарубежной практике (табл. 2). Несмотря на широкое внедрение легких бурильных машин с пневмоподдержками, в США чаще всего бу-)ят тяжелыми бурильными молотками, установленными на меха-шзированных буровых тележках. В Западной Германии также "Пироко применяются буровые тележки американских фирм. В Чехословакии, несмотря на широкое применение легких высокочастотных бурильных молотков на пневмоподдержках, в боль-шилстве случаев бурение производится при помощи буровых те-ленек с использованием бурильных машин не тяжелее 50 кг в сочетании с автоподатчиками. В настоящее время в Чехословакии 1е прекращаются работы по усовершенствованию буровых телехек [7].
При проходке штольни в крепких породах на Хайдарканском руднике Главолова в январе 1956 г. средняя производительность труда а бригаде тов. Есип-ова составила 5,76 м3/чел.-смену [8] При проходке использовалась буровая тележка инж. Моисеева. Производительность труда на других предприятиях Главолова в- аналошчных условиях при бурении ручными бурильными молотками г пневмоподдержек не превышает 3,5 м3/чел.-смену. Буровая тележка с установленными на ней двумя бурильными молотками обслуживалась одним рабочим. На предприятиях Главолова имеется стремление обеспечить буровыми тележками все выработки, проходимые по крепким породам.
Бурение шпуров при проходке квершлагов, штреков и других выработок на рудниках Горной Шории осуществляется: 1) двумя бурильныли молотками КЦМ-4 с буровых тележек БТ-3 (рудники Таштагол и Одра-Баш); 2) двумя бурильными молотками ПР-35 с пнеьмоподдержек местных конструкций (рудники Те-мир-Тау и Шалым) [4]. Буровая тележка обслуживается, как правило, одним рабочим. В результате применения буровых тележек достигается увеличение производительности бурильщика более чем в два раза в сравнении с бурением с распорных колонок и пневмоподдержек.
После сравнения затрат времени на подготовительно-заключительные и вспомогательные операции становится очевидным, что наибольшую производительность бурильщика с одновременным облегчением его труда может обеспечить только буровая тележка с установленными на ней бурильными машинами с автоподатчиками. Если при бурении с пневмоподдержек производительность на выход по забою колебалась в среднем 2,5— 3,0 м3/чел.-смену, то при бурении с буровой тележки средняя производительность составляла 4,5—5,0 мъ/чел.-смену. Достигнутые при этом скорости проходки выработок не уступают скоростям, достигнутым с применением пневмоподдержек, за исключением рекордных проходок в Чехословакии.
Необходимо отметить, что буровые тележки нашли наибольшее применение в мировой практике проходки горных вырабо-
ток в период с 1940 по 1954 гг. В последние годы в связи с появлением легких высокопроизводительных высокочастотных бурильных молотков, устанавливаемых на пневмоподдержках, за счет насыщения забоев большим количеством бурильных машин в отдельных случаях достигнуты очень высокие скорости проходки выработок (Чехословакия, Англия). В связи с этим в не которых странах, например во Франции, намечается переход о" применения при проходке выработок буровых тележек с тяжелыми бурильными молотками к применению легких высокочастгг-ных бурильных молотков на пневмоподдержках [9].
Однако применение пневмоподдержек исключает многомо;от-ковое обслуживание, влечет за собой насыщение забоя больцим количеством рабочих, в результате чего значительно снижается производительность труда. В случаях, когда от скорости проходки выработки зависит общее развитие работ, например при строительстве и реконструкции шахт, и когда скорейшая шоход-ка выработок сократит другие расходы, бывает целесооЗразно ценой большого насыщения забоя рабочими и повышенною расхода энергии достигнуть более быстрого прохождения та<их выработок. Но решение вопроса скорейшего проведения вьработок за счет снижения производительности труда и увеличешя стоимости по прямым нормируемым затратам является о/посторонним.
Необходимо, чтобы стоимость единицы длины выработки не повышалась с увеличением скорости проходки выработки. Этого можно достигнуть за счет улучшения организщии труда, более полного использования оборудования и мехашзмов, повышения производительности труда.
Буровая тележка, наряду с обеспечением высокой производительности труда, позволяет при надлежащей оргшизации обеспечить высокие скорости проходки выработок (табл. 2).
Если в настоящее время легкие высокочастотные бурильные молотки на пневмоподдержках вытесняют в некоторых случаях тяжелые бурильные машины, установленные на буровых тележках, то при установке на буровых тележках адлинноходовых» высокочастотных бурильных машин этот процесс в протяженных двухпутевых выработках может протекать в обратном направлении, так как последние будут значительно производительнее первых. *
В настоящее время назрел вопрос о рассмотрении буровой тележки не только как механизма для установки тяжелых колонковых бурильных машин, но и как специального приспособления для многомолоткового обупивания любыми, в том числе и средними по весу, бурильными машинами. Основные недостатки буровых тележек, заключающиеся в сложности и громоздкости конструкции, а также в сложности маневров с ними в забое выработки, должны быть преодолены путем создания новых, отвечающих современным требованиям конструкций буровых те-174
лежек и разработки наиболее рациональных типовых схем организации работ по их применению.
Применение буровых тележек и «длинноходовых» бурильных машин особо целесообразно на шахтах-новостройках Кузбасса, где имеется большой объем горных работ по проведению двухпутевых выработок. Так, например, на шахте «Егозовская-1» и Чертинская-Западная» треста «Ленинскшахтострой» объем гор-Мх работ на момент сдачи шахты в эксплуатацию по проведению двухпутевых выработок сечением 14—18,5 м2 в проходке в 3-4 раза больше объема горных работ по проведению однопу-тс^х выработок.
ВЫВОДЫ
1"а основании анализа применения бурильных машин и уста-ново-ных механизмов можно рекомендовать следующее.
1. Бурение «с руки» необходимо по возможности исключить.
2. Распорные колонки и съемные манипуляторы не могут быть рекомендованы для применения на шахтах-новостройках Кузбасса.
3. Гои проходке двухпутевых выработок в породах средней крепости (/ до 4) рекомендуется применять длинноходовые колонковые электросверла с промывкой, устанавливаемые на буровых тележках.
4. ПР1 проходке двухпутевых выработок в породах крепких (/ свыше 5—6) целесообразно применять «длинноходовые» колонковые курильные машины, которые должны быть созданы на базе выюкочастотных молотков Т-10 и ПП-110.
5. В однщутевых выработках, камерах, сопряжениях стволов с околоство^ьными дворами, сбойках и других подобных им выработках для бурения шпуров следует применять высокочастотные бурильнье машины ПР-25, ПР-24л с пневмоподдержками.
6. Требуется создать новую буровую тележку применительно к условиям Шехт-новостроек Кузбасса. Эта задача может быть решена посредством постановки специальной научно-исследовательской и конструкторской работы.
7. До внедрешя буровых тележек целесообразно при проведении всех выработок применять бурильные молотки ПР-25 и ПР-24л с пневмогоддержками.
8. При необходимости бурения шпуров «с руки» целесообразно применять бурильные молотки ПМ-508.
9. Необходимо ьести работы по исследованию вращательно-ударного бурения и создания машин этого типа для условий Кузбасса.
ЛИТЕРАТУРА
1. К- И. Аганбеков. Организация работ по графикам цикличности при проходке подготовительных выработок (из опыта шахт-новостроек Кузбасса). Углетехиздат, 1955,
2. О. Д. Алимов, И. Г. Басов, П. А. Самойлов. Некоторые ре-
зультаты исследования режимов работы пневматических бурильных молотков Известия ТПИ, том 106, Бурильные машины. Металлургнз-дат, 1958.
3. О. Д. А л и м о в. О создании высокопроизводительных машин для враща
тельного бурения шпуров в горных породах средней крепости. Угол; № 8, 1958.
4. О. Д. Алимов, П. А. Самойлов. О целесообразности примененя
буровых кареток на рудниках Горной Шории. Горный журнал, № 8,
5. Вопросы проведения горных выработок. Углетехиздат, 1956.
6. К- И. Журавлев. Манипуляторы МБИ-5у для бурильных механизм-
Углетехиздат, 1952.
7. Л. С. Крастошевский. Проведение горизонтальных и наклон ых
горных выработок за рубежом. Углетехиздат, 1956.
8. Р. К эй е. Исследование цикла ударного бурения. Углетехиздат, 195.
9. Инж. М. П. Л е с и к и А. Н. Федотов. Высокопроизводительно* бу-
рильный молоток ПР-25- Шахтное строительство, № 1, 1957.
10. Инж. Д. И. Малиоваиов. О прохождении горизонтальных ьграбо-
ток в бассейне Нор. и Па-де-Кале. Шахтное строительство, № 1.1957.
11. А. И. Подковырян. Обобщение опыта проходки выработокяа руд-
никах оловянной промышленности. Горный журнал, № 1, 1957, 32. Скоростные методы проходки горных выработок. Металлургизда; 1956. 13. М. К. Цехин. Исследование буровзрывных работ и повьи^ние их эффективности . при проведении горизонтальных выработок 0 породе на шахтах Прокопьевского рудника. Кандидатская диссерта^я, Томск, ТПИ, 1955.
