Механическое бурение шпуров и взрывных скважин

Механическое бурение шпуров и взрывных скважин

При проведении горных выработок буровзрывным способом в настоящее время применяют только механическое бурение шпуров и взрывных скважин, которое по своему характеру делится на ударно-поворотное, ударно-вращательное, вращательное и вращательно-ударное. Немеханические способы бурения (термический, взрывной, ультразвуковой, — электрогидравлический и др.) находятся в стадии эксперимента или промышленных испытаний. В связи с этим в книге рассмотрены только механические способы бурения.

Этот вид бурения применяется при разработке пород с коэффициентом крепости от 4 до 20. Основным оборудованием являются бурильные молотки (перфораторы).

Тип перфоратора выбирают в зависимости от крепости пород, глубины и диаметра шпуров. Все бурильные молотки подразделяют на ручные, телескопные и колонковые. В каждой группе различают, в свою очередь, весовые категории. Ручные бурильные молотки имеют три весовые категории: легкую, среднюю и тяжелую весом соответственно до 18, 25 и 30 кг; телескопные две категории: легкую весом до 30 кг и среднюю весом до 45 кг. Колонковые перфораторы имеют среднюю категорию весом до 40 кг и тяжелую весом до 75 кг.

Различают перфораторы с обычной частотой ударов — до 1700-1900 в минуту и быстроударные — с частотой ударов до 3500-6000 в минуту. Быстроударные перфораторы, повышающие скорость бурения в 2-3 раза и более, по сравнению с обычными, имеют пока ряд серьезных недостатков, основными из которых являются сильная вибрация и большой шум при бурении. В ближайшее время предусматривается создание быстроударных перфораторов с уменьшенными вибрацией и шумом.

В США, Канаде, Швеции наблюдается постепенный переход от алмазного бурения скважин глубиной 18-20 м к бурению их колонковыми перфораторами повышенной мощности.

Глубину шпура определяют с учетом большого количества показателей. Среди них существенное место занимает скорость бурения, поскольку она определяет производительность труда на буровых работах. С увеличением глубины шпура скорость бурения перфораторами уменьшается.

Считается нецелесообразным вести бурение при скоростях на 20-30% ниже начальных. Поэтому ручные перфораторы целесообразно применять для бурения шпуров глубиной не более 3,5 м, а колонковые и телескопные — не более 10- 12 м.