БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

Буровой инструмент для ударного бурения шпуров

Буры со сплошными коронками. При ударном бурении шпуров применяют буры со сплошными и съемными коронками.

Бур (рис. 90, г) состоит из коронки,: или головки, А, стержня, или штанги, Б и хвостовика В, отделенного от стержня буртиком Г. Хвостовик бура вставляется в патрон бурового молотка и должен иметь длину и диаметр, соответствующие патрону.

В коронке различают перья 1 (в крестовой коронке четыре пе­ра), которые имеют лезвие 2 и подушку 3. Высота лезвия h равна 4—8 мм, в зависимости от диаметра коронки. Боковая поверхность коронки конусная; конусность или угол схода для лезвия щ = 54-7°, для подушки (12 = 14-4-15°. Вследствие малой величины угла схода пера на участие лезвия истирание боковой поверхности ко­ронки происходит медленнее. Угол заострения лезвия р принима­ется в пределах 70—110°.

В трещиноватых породах применяют крестовые и двухдолотча - тые коронки, в нетрещиноватых — долотчатые.

По оси бура проходит канал диаметром 6—9 мм, по которому подается воздух или вода для очистки шпура от измельченной по­роды (пыли). Если пыль удаляе-тся из шпура способом отсасыва­ния ее через канал бура, то диаметр его должен быть не менее 9 мм (9—13 мм) для свободного прохода более или менее крупных' частиц измельченной породы.

Буры изготовляют из прутков углеродистой инструментальной стали У7А, У8А, У9, а также из стали 55С2 круглого или шести-1 гранного поперечного сечения диаметром 22—32 мм.

Комплект (набор) буров для. бурения шпуров длиной более 1—1,5 м состоит из двух и более буров. Первый бур—-забурник

Имеет длину 0,7—1 м. Каждый последующий бур на 0,7—1 м длин­нее предыдущего. Диаметр коронки каждого последующего бура в комплекте на 2—3 мм меньше диаметра коронки предыдущего бу­ра. Количество буров в комплекте зависит от крепости породы и глубины шпура.

Буры со оплошными стальными коронками в настоящее время применяются редко и только при бурении шпуров в породах некреп­ких и малоабразивных. На некоторых рудниках для бурения шпу­ров в крепких породах применяют буры со сплошными коронками,

Армированными пластинками твердых сплавов. Изготовление та­ких буров и армирование их твердыми сплавами производится в бурозаправочных мастерских рудников.

Буры со съемными коронками. В породах с коэффициентом кре­пости f > 6 применяют буры со съемными коронками. Они имеют то преимущество, что затупившиеся коронки снимают с буровых штанг и отправляют на заточку в мастерскую. Благодаря этому значительно облегчается и удешевляется транспортирование инст­румента к забою и обратно.

Чем крепче и абразивнее порода, тем больше расход буров, а следовательно, тем выгоднее применение буров со съемными корон­ками.

■Соединение съемных буровых коронок с буровой штангой осу­ществляется с помощью резьбового или конусного крепления (рис. 91). При конусном соединении в шейке коронки делается гладкостенное конусное углубление с концевым углом конусности 3°30'. Конец буровой штанги протачивают с таким же углом конус­ности. Коронка при ударном бурении заклинивается и хорошо удерживается на штанге.

Коронку снимают со штанги с помощью съемника (рис. 92). Для снятия коронки 1 на штангу 2 надевают шайбу 3. Затем бур укладывают в корпус 4 съемника и закрепляют в нем клином 5. После этого между шайбой 3 и передней плоскостью корпуса 4 съемника вбивают клин 6. При этом шайба 3 упирается в шейку коронки и снимает ее со штанги.

Коронки выпускаются долотчатой, крестовой и Т-образной фор­мы. Для их изготовления употребляются сталь У8А, Ст. 45, а также (для коронок" с прерывистым лезвием) легированные стали 12ХНЗА, 18ХГТ и ЗОХГТ. В ко­ронках путем штамповки, фре­зерования, строгания или свер­ления делают пазы". В пазы вставляют плотно пригнанные пластинки или стержни твер­дых сплавов и припаивают их бронзой или медью-

Пластинки и стерженьки из­готовляют из вольфрамо-ко- бальтовых металлокерамичес - ких сплавов с различным со­держанием этих компонентов. Вольфрам входит в сплав в виде карбида вольфрама, содержащего 93,8% вольфрама и 6,2% угле­рода. Карбид вольфрама является компонентом, сообщающим твер­дость сплаву. Кобальт является цементирующим компонентом; с по­вышением количества кобальта вязкость сплава увеличивается, но

Твердость уменьшается.

Б-СТТ^Щ^ І4 аРмиРования резцов

И коронок применяют сплавы ВК-6, ВК-8, ВК-15, ВК-6В и ВК-8В. Номер сплава соответствует про­центному содержанию в нем кобальта.

Сплавы ВК-6 и ВК-8 ударных нагрузок не вы­держивают и применяют­ся только при вращатель­ном бурении для армиро-

Вания резцов. Сплав ВК-6В применяется для армирования коронок при ударном бурении ручными буровыми молотками в породах с коэффициентом крепости f не более 10, сплав ВК-8В — при бурении ручными и легкими колонковыми молотками в породах с коэффи­циентом крепости f не более 15, сплав ВК-15 — при бурении в бо­лее крепких породах и более тяжелыми молотками. Сплавы ВК-6В й ВК-8В, спекаемые в восстановительной атмосфере водорода, об­ладают большей вязкостью, чем сплавы ВК-6 и ВК-8. >

Вольфрамо-кобальтовые твердые сплавы обладают красностой­костью и сохраняют свои механические свойства даже при очень высоких температурах (порядка 1000°).

Съемные коронки, армированные пластинками из сплава ВК, выдерживают 8—10 заточек. От заточки до затупления такая ко­ронка пробуривает в 30—50 раз больше шпурометров, чем обычная стальная закаленная коронка, и обеспечивает большую скорость бурения.

Рис. 93. Коронки с прерывистыми лезвиями, армированные твер дыми сплавами:

А — долотчатая, армированная стерженьком (в центре) и двумя короткими пластинками; б — Т-образная, армированная стерженьком н тремя пла­стинками

Более рациональными являются коронки с прерывистым лезвием (рис. 93), армированные пластинками или стерженьками твердого сплава. Благодаря зубчатой форме лезвия значительно меньшие участки забоя шпура подвергаются повторным ударам и разбурен­ная порода имеет более крупные зерна. Благодаря этому скорость чистого бурения повышается на 30—40% по сравнению со скоро­стью бурения долотчатой коронкой со сплошным лезвием. Недоста­ток их — сложность изготовления и заточки.

При бурении в крепких породах шпуров большого диаметра (60—75 мм) и скважин диаметром до 110 мм применяют ступенча­тые коронки (рис. 94). Опережающая коронка с долотчатым лезви­ем выступает над основной на 50—70 мм и соединяется с последней заклинивающимся конусным замком. С буровой штангой основная коронка соединяется таким же замком. Применение ступенчатой коронки устраняет переизмельчение породы и повышает скорость бурения. Параллельное расположение лезвий основной коронки об­легчает их заточку.

Съемные буровые коронки, армированные твердыми сплавами, надо своевременно затачивать и не допускать на конце лезвия пло­щадки затупления шириной более 2—2,5 мм. Чрезмерное затупле­ние снижает скорость бурения и увеличивает расход твердого оплав а.

Рис. 94. Стуїпенчатая коронка: —і основная коронка; 2 — опережающая

Вис. 95. Форма коронми для уїдаїрно-враща - тельного бурения

Буровые штанги под съемные буровые коронки* армированные твердыми сплавами, делают из стали У7А и У8А. При бурении молотками с частотой 2500—4000 ударов в минуту следует при­менять буровые штанги из стали 55С2 и 95ХМА; стойкость первых в 1,2 раза, а вторых в 3 раза выше, чем штанги из стали У7А. На­бор штанг зависит от глубины шпуров. Шпуры глубиной до 1,5—■ 2,5 м бурят одним буром. Более глубокие шпуры бурят комплектом буров, состоящим из штанг разной длины, на которых заранее кре­пят коронки разных диаметров. Разница їв диаметрах двух сосед­них коронок берется в пределах 0,5—1,5 мм, в зависимости от кре­пости и абразивности породы. При бурении ручными бурильными молотками разница в длине двух соседних буровых штанг состав­ляет около 1—1,5 м. При бурении молотками, оборудованными ме­ханической іподачей (колонковые и телескопные молотки), разница в длине соседних штанг должна быть не больше длины хода меха­нического податчика или телескопного устройства.