Практическая работа № 7. Расчет и выбор бурового станка

Практическая работа № 7

Расчет и выбор бурового станка

Таблица 1 – Исходные данные


f
h, м
r, т/м³	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9	3,0	2,9	2,8	2,7	2,6	2,5	2,4	2,3	2,2	2,1
W_сп, м	6,0	5,8	5,8	5,7	5,5	5,5	5,5	5,4	5,3	5,2	5,0	5,0	6,0	6,0	5,8
N_р, шт
Q_г.кар, млн. м³	0,5	0,5	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,0	0,9	0,8	0,7

Выбор бурового станка. Способ бурения взрывных скважин выбирается в зависимости от крепости пород и производительности буровых станков. Основные параметры некоторых буровых станков приводятся в табл. 1.

При преобладании пород с группой крепости по классификации СНиП не более VI-VII целесообразно применять станки вращательного бурения, в более крепких породах или при перемежающихся породах различной крепости целесообразен шарошечный способ бурения. В кварцсодержащих термобуримых породах (кварциты и т.п.) может применяться огневой способ бурения. По крепким породам на карьерах небольшой производственной мощности бурение может производиться станками пневмоударного бурения (см. табл. 1 и 2).

1. Показатель буримости горных пород (Пб)

Пб = 0,07(s_сж + s_сдв) + 0,7 r , (1)

где s_сж - предел прочности породы на сжатие, s_сж = 0,1 f, Мпа,

f – крепость горных пород,

s_сдв - предел прочности породы на сдвиг, s_сдв = 0,2 s_сж, МПа;

r - плотность породы, т/м³.

Таблица 1 - Область применения и основные параметры буровых станков

Область рационального применения различных способов бурения определяется в соответствии с величиной Пб (или величиной f):

Таблица 2 - Рекомендуемые способы бурения

2. Техническая скорость бурения станка (v_б, м/ч):

	(2)
	(3)
	(4)

где Р_о - осевая нагрузка на буровой инструмент (при шнековом Р_о ³ 5П_б*F_З; шарошечном Р_о = (60...80)*f*d_Д = (6...8)*sсж *d_Д), кН; F_З = 0,5...3 – площадь затупления режущей коронки, см2;

n_В - частота вращения бурового става, с–1;

d_p, d_Д, d_K - диаметр резца, долота или коронки, м;

W- энергия единичного удара коронки, кДж;

n_У - число ударов пневмоударника, с –1;

К_ф - коэффициент, зависящий от формы коронки (трехперная – Кф = 1, крестовая – К_ф = 1,1);

К_б - коэффициент, зависящий от показателя трудности бурения:

3. Сменная производительность бурового станка (м/смену) без учета внеплановых простоев

П_б.см= (Т_см – Т_п.з– Т_р.п) / (1/v_б + t_В), (5)

где Т_см - продолжительность смены, 12 часов;

Т_п.з, Т_р.п- продолжительность подготовительно-заключительных операций и регламентированных перерывов (Т_п.з+Т_р.п) = 0,5...1 часа), час;

t_В - вспомогательное время на бурение 1 м скважины (для шнекового бурения t_В = 1,5...4,5 мин; шарошечного t_В = 2...4 мин; пневмоударного t_В = 4...8 мин), час.

4. Годовая производительность (м/год) бурового станка

П_б.год= П_б.см*n_см*n_р.д, (6)

где n_см - количество рабочих смен бурстанка в сутки, 2 смены;

n_р.д- количество рабочих дней станка в году (n_р.д= 250...260).

5. Выход взорванной горной массы с 1 м скважины (V_г.м, м³/м)

V_г_._м = h ·a [W_сп + b(Np – 1)]/(N_p*L_скв), (7)

где W_сп - линия сопротивления по подошве, м

h - высота уступа, м;

а - расстояние между скважинами в ряду:

а = m ×W_,м (8)

m –коэффициент сближения скважинных зарядов в ряду (m = 0,8÷1,2);

b –расстояние между рядами скважин, b = (0,75-1,0) W_сп, м;

N_р – количество рядов скважин, шт.;

L_СКВ – длина скважины, м,

L_СКВ= h + L_ПЕР, м, (9)

L_ПЕР – длина перебура, м

L_ПЕР= (10 ÷ 15)d_скв, м. (10)

6. Рабочий парк буровых станков

N_б.p = Q_г.кар/(П_б.год*Vг_.м), (11)

где Q_г.кар- объем горной массы, подлежащий обуриванию, м3 .

7. Инвентарный парк бурстанков

N_б.ин = 1,2 N_б.p. (12)