ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ БУРЕНИЯ
ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН 8
1.1 Горно-геологические условия. Объемы и способы бурения
на карьерах 8
1.2 Конструктивные особенности шарошечных долот 10
1.3 Режущий буровой инструмент 17
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ РАБОТЫ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА 44
2.1 Характер и причины износа шарошечных долот 44
2.2 Анализ причин износа шарошечных долот 59
2.3 Характер и причины износа долот режуще-вращательного типа 61
2.4 Анализ эксплуатации долот режуще-вращательного типа 66
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СМАЗКИ ОСЕЙ ВРАЩЕНИЯ ДОЛОТ РЕЖУЩЕ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ТИПА С МНОГОРЯДНЫМ ВООРУЖЕНИЕМ 69
3.1. Смазка бурового инструмента 69
3.2 Изготовление осей по технологии пористого хромирования 74
3.3 Порционная система смазки, дозатором оснащенным мембраной 76
3.4 Смазка осей дозатором с пористым хромированием осей 80
ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 86
4.1 Сетевая модель выполнения работы 86
4.2 Смета затрат на выполнение работ 99
4.3 Выводы 101
ГЛАВА 5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА
ТРУДА 105
5.1 Общие требования 106
5.2 Буровые работы 115
5.3. Охрана труда 117
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 120
В настоящее время существует множество технических решений по созданию различных видов буровой техники. Однако особое применение в горнодобывающей промышленности нашли станки вращательного бурения шарошечными долотами (СБШ), шнекового бурения с резцовыми коронками (СБР), ударно-вращетельного (СБУ), термического (СБО) и комбинированного (СБТМ, СБШК и др.).
Буровые работы на карьерах являются начальным и самым трудоемким процессом в технологии освоения месторождений и добычи полезных ископаемых. Наибольшее распространение на открытых горных работах получил шарошечный способ бурения. Таким способом выполняют до 82,5% всех объемов бурения. На долю шнекового бурения приходится около 17,5%, на долю ударно-вращательного - до 1%. Остальные 0,8% приходятся на термический и ударно-канатный способы. При бурении горных пород применяют три основных типа бурового инструмента: шарошечные долота, ударные буровые коронки и режущие долота.
Большим недостатком шарошечных долот является их низкая адаптируемость к изменяющимся условиям бурения (физико-механическим свойствам пород). Поэтому существует большое число типов долот по вооружению. Тяжелые энергетические и гидродинамические условия работы, а также конструктивные особенности предопределяют низкую стойкость и повышенный износ шарошечных долот. Средний срок службы шарошечных долот, по данным СКБ СТО, составляет не более 2-3 смен работы.
Ударные буровые коронки имеют высокую стойкость в породах любой крепости. Однако ударное бурение уступает вращательному по производительности вследствие прерывистости рабочего процесса.
В породах крепких и средней крепости более высокие показатели обеспечивают долота режущего типа. С позиции удельной энергоемкости и разрушения горных пород процесс резания во много раз эффективнее процесса вдавливания. Однако инструменты режушего типа в настоящее время имеют ограниченную область применения, как в глубоком бурении, так и на карьерах. Объясняется это обстоятельство тем, что износ инструмента при разрушении породы методом резания происходит значительно интенсивнее, чем при дробящем методе разрушения.
По этим причинам вращательное бурение резанием применяют при использовании твердосплавных буровых долот с постоянным контактом породоразрушающих элементов с забоем. Существуют сотни конструкций таких долот. Все они имеют общие недостатки: значительную площадь постоянного контакта рабочей поверхности с забоем, плохие условия охлаждения, повышенный температурный режим, разные окружные скорости т пути трения резцов, пропорциональные радиусу их располодения в корпусе долота.
В последние годы на базе теоретических и экспериментальных исследований выделились следующие перспективные направления создания и эксплуатации бурового инструмента: расширение границ рационального использования резанием; создание буровых долот с использованием вращения резца, обеспечивающего режуще-вдавливающий контакт с породой; разработка породаразрушающих органов режуще-вращательного действия с рабочими дисками, имеющими переменный характер воздействия на породу; применение эффективных способов вторичного использования дорогостоящих твердых сплавов, применяемых при изготовлении бурового инструмента.
Основным результатом выполненной выпускной квалификационной работы, является достижение поставленной цели и задач.
Основные выводы ВКР заключаются в следующем:
1. Обоснована возможность замены дорогих конструкций шарошечных долот на более дешевые долота режуще-вращательного действия.
2. Выявлено, что существующие конструкции ДРВ можно использовать в породах с коэффициентом крепости больше 6-8.
3. Доказано, что некоторые причины выхода из строя долот можно ликвидировать путем разработки конструкций долот со смазкой осей вращения.
4. Предложены оригинальные устройства для смазки осей долот.
5. Технико-экономические расчеты показывают, что внедрение разработанных технических решений в конструкции долот, позволит получить экономический эффект только по Черногорскому угольному разрезу 26400 руб.
