Конструктивные особенности и технические характеристики шарошечных буровых станков

СТАНКИ БУРОВЫЕ ШАРОШЕЧНЫЕ

Буровые станки вращательного типа с шарошечными долотами, такие как модели серии СБШ, предназначены для создания взрывных скважин при проведении горных работ. Они эффективно функционируют в различных геологических условиях, включая сухие и обводнённые грунты, а также в монолитных и трещиноватых породах с коэффициентом крепости от 6 до 18 единиц.

Общее устройство и компоновка

Конструкция этих станков представляет собой комплекс взаимосвязанных систем. Основу составляет гусеничное шасси с индивидуальным приводом на каждую гусеницу для высокой манёвренности. На платформе размещены машинное отделение, маслостанция, компрессорная установка и электрооборудование. Ключевым элементом является мачта, на которой смонтирован рабочий орган, включающий механизмы вращения и подачи бурового става, а также устройства для свинчивания и развинчивания штанг. Для удобства работы станки оснащены сепаратором или кассетой для хранения штанг, системой пылеулавливания (или ёмкостью для воды при мокром бурении), кабиной оператора, гидравлической и пневматической системами и кабельным барабаном.

Горизонтальное положение станка обеспечивается тремя или четырьмя гидравлическими домкратами, а подъём и опускание мачты осуществляются с помощью двух мощных гидроцилиндров.

Эволюция моделей и модернизация

Современные модели, такие как ЗСБШ-200-60 и 5СБШ-200-40, являются усовершенствованными версиями более ранних станков (СБШ-200-32 и 2СБШ-200-40). Их отличительными чертами стали: применение тиристорного привода для механизмов вращения и хода, что улучшило управляемость; мачта с открытой передней панелью для лучшего доступа; использование более длинных буровых штанг (до 12 метров вместо 8); а также вертлюг с отдельным приводом шпинделя. Последнее нововведение позволяет одновременно свинчивать верхний и нижний ниппели штанги, что значительно сокращает время на вспомогательные операции. Кабина машиниста в этих моделях установлена на пружинных амортизаторах для снижения вибрации, а система пылеулавливания осталась сухой.

Модель СБШ-250МНА-32 разработана для бурения как вертикальных, так и наклонных скважин. Её конструкция включает верхний привод вращения става, что обеспечивает непрерывную подачу на всю длину 8-метровой штанги. Для борьбы с пылью применяется комбинированная воздушно-водяная система, а процессы сборки и разборки бурового става максимально механизированы. Все узлы рабочего органа, включая вращательно-подающий механизм, секторную кассету на три штанги и гидравлический верхний ключ, интегрированы в конструкцию мачты.

Станки второго поколения серии СБШ-250

Станки этой серии унифицированы по ходовой части, основным механизмам и двигателям, что упрощает их обслуживание и ремонт. Их скоростные и силовые характеристики схожи, основное различие заключается в линейных размерах мачт. К значительным усовершенствованиям второго поколения относятся:

  • Наличие двух лебёдок подачи с трёхкратной канатно-полиспастной системой для повышения надёжности.
  • Полная механизация операций по свинчиванию и развинчиванию бурового става.
  • Внедрение систем автоматизации процесса бурения и горизонтирования станка.
  • Переход на буровые штанги диаметром 219 мм (вместо 200 мм), что увеличило скорость потока воздуха или воды в затрубном пространстве с 25 до 45 м/с и существенно улучшило очистку скважины от шлама.

Модель СБШ-250-55, оснащённая двумя сепараторами (кассетами), позволяет бурить скважины глубиной до 55 метров.

Крупногабаритная модель СБШ-320-36

Станок СБШ-320-36 (рис. 2.5.1) предназначен для бурения вертикальных скважин в крепких породах (f ≤ 18). Он установлен на гусеничном ходу с индивидуальным приводом каждой тележки, а в рабочем положении опирается на четыре выносных домкрата для точного горизонтирования.


Рис. 2.5.1. Станок шарошечного бурения СБШ-320:

1 — ходовая часть; 2 — кабина машиниста; 3 — мачта; 4 — гидроцилиндр; 5 — машинное отделение; 6 — домкрат.

Внутренняя компоновка и условия работы оператора

Машинное отделение станка СБШ-320 разделено на два отсека. В переднем, утеплённом, находятся шкафы электроуправления, маслонасосная станция, гидроаппаратура, насосы для водоснабжения и другое вспомогательное оборудование. В заднем, неутеплённом отсеке, размещены два винтовых компрессора. В хвостовой части установлены два кабельных барабана.

Кабина машиниста, расположенная с левого борта, спроектирована с учётом эргономики и безопасности. Она герметична, имеет противовибрационную защиту и оснащена пультом управления, комфортабельным сиденьем, обогревателем и необходимыми шкафами для инструментов и документации, создавая оператору комфортные условия для длительной работы.

Для сравнения ключевых параметров различных моделей ниже приведена сводная таблица технических характеристик станков шарошечного бурения.

2.5.1. Технические характеристики станков шарошечного бурения