Станок для бурения восстающих фирмы ATLAS COPCO с улучшенными рабочими характеристиками

Том Уэйк, менеджер по продукции Atlas Copco Raise Boring Equipment

Пер­вые стан­ки для бу­ре­ния вос­ста­ю­щих Robbins 34R бы­ли из­го­тов­ле­ны для шах­ты Фаль­кон­бридж Кидд Крик в Тим­мин­се, штат Он­та­рио, Ка­на­да, на ко­то­рой до на­сто­я­ще­го вре­ме­ни они ус­пеш­но ис­поль­зу­ют­ся для бу­ре­ния вос­ста­ю­щих сбо­ек ди­а­ме­т­ром 1.2 м, а так­же за­кла­доч­ных сква­жин ди­а­ме­т­ром 710 мм.

Яв­ля­ясь ком­пакт­ной, мощ­ной бу­ро­вой ус­та­нов­кой, Robbins 34R поз­во­ля­ет осу­ще­ств­лять бу­ре­ние пи­лот­ной сква­жи­ны и рас­ши­ре­ние вос­ста­ю­ще­го из бу­ро­вой ка­ме­ры вы­со­той все­го 3.4 м. Ги­д­ро­при­вод бу­ро­вой го­ло­вки да­ет воз­мож­ность плав­но ре­гу­ли­ро­вать ско­рость вра­ще­ния, поз­во­ляя опе­ра­то­ру мак­си­маль­но ис­поль­зо­вать воз­мож­но­с­ти ма­ши­ны при из­ме­не­нии гор­но­тех­ни­че­с­ких ус­ло­вий. Кро­ме то­го, це­лый ряд опе­ра­ций бу­ре­ния ав­то­ма­ти­зи­ро­ван, в ча­ст­но­с­ти, про­ис­хо­дит ав­то­ма­ти­че­с­кое пре­кра­ще­ние цик­ла бу­ре­ния при вы­дви­же­нии што­ка ци­лин­д­ров по­да­чи в ко­неч­ное по­ло­же­ние или при пре­вы­ше­нии за­дан­но­го кру­тя­ще­го мо­мен­та.

По­сто­ян­ное со­вер­шен­ст­во­ва­ние стан­ка поз­во­ли­ло кон­ст­рук­то­рам фир­мы со­здать но­вую его мо­дель — Robbins 34RH-HT (High Thrust), ко­то­рая, на­ря­ду с уве­ли­чен­ны­ми зна­че­ни­я­ми кру­тя­ще­го мо­мен­та и осе­во­го уси­лия, об­ла­да­ет еще це­лым ря­дом пре­иму­ществ.

Для ус­та­нов­ки стан­ка кон­ст­рук­тор­ским от­де­лом фир­мы раз­ра­бо­та­на спе­ци­аль­ная плат­фор­ма с вы­рав­ни­ва­ю­щи­ми дом­кра­та­ми, ко­то­рые в со­че­та­нии с ци­лин­д­ра­ми рас­по­ра, смон­ти­ро­ван­ны­ми на опор­ных ко­лон­нах стан­ка, пол­но­стью ус­т­ра­ня­ют не­об­хо­ди­мость бе­то­ни­ро­ва­ния пло­щад­ки.

Robbins 34RH-HT поз­во­ля­ет бу­рить сле­пые вос­ста­ю­щие пол­но­го про­фи­ля сни­зу вверх, что осо­бен­но важ­но в под­зем­ных ус­ло­ви­ях, ког­да не­ред­ко ста­нок не­воз­мож­но ус­та­но­вить на верх­нем го­ри­зон­те. Бу­ре­ние сле­пых вос­ста­ю­щих мо­жет ве­с­тись как с пред­ва­ри­тель­ным бу­ре­ни­ем пи­лот­ной сква­жи­ны, так и без нее. Для умень­ше­ния ко­ле­ба­ний и из­ги­ба­ю­щих на­гру­зок во вре­мя бу­ре­ния на бу­ро­вой став че­рез оп­ре­де­лен­ные про­ме­жут­ки мон­ти­ру­ют­ся до­пол­ни­тель­ные ста­би­ли­за­то­ры. Бу­ро­вая ме­лочь под дей­ст­ви­ем соб­ст­вен­но­го ве­са опу­с­ка­ет­ся вниз и с по­мо­щью шла­мо­от­во­да от­во­дит­ся от бу­ро­во­го аг­ре­га­та.

Ин­же­не­ра­ми ATLAS COPCO раз­ра­бо­та­на но­вая кон­ст­рук­ция шла­мо­от­во­да, при­со­е­ди­ня­е­мо­го к верх­ней ча­с­ти Robbins 34RH-HT с по­мо­щью ги­д­ро­ци­лин­д­ров, ко­то­рые име­ют не­за­ви­си­мое уп­рав­ле­ние и поз­во­ля­ют ре­гу­ли­ро­вать по­ло­же­ния шла­мо­от­во­да в со­от­вет­ст­вии с про­фи­лем гру­ди за­боя.

Верх­няя часть кол­лек­то­ра шла­мо­от­во­да со­еди­не­на с на­дув­ной обо­лоч­кой, плот­но при­ле­га­ю­щей к ус­тью сква­жи­ны и пре­дот­вра­ща­ю­щей вы­брос пы­ли и шла­ма на­ру­жу. Та­кая кон­ст­рук­ция ока­за­лась очень эф­фек­тив­ной, и те­перь но­вый кол­лек­тор вхо­дит в стан­дарт­ную ком­плек­та­цию.

Шла­мо­от­вод со­сто­ит из двух ча­с­тей и от­кры­ва­ет­ся с по­мо­щью ги­д­ро­ци­лин­д­ров, обес­пе­чи­вая тем са­мым воз­мож­ность на­ве­с­ки рас­ши­ри­те­ля и ста­би­ли­за­то­ров. Для пре­дот­вра­ще­ния по­па­да­ния бу­ро­во­го шла­ма и во­ды на ре­дук­тор при­во­да пре­ду­с­мо­т­ре­но уп­лот­не­ние с за­жи­ма­ми во­круг бу­ро­вой тру­бы.

В ком­плект кол­лек­то­ра так­же вхо­дит же­лоб, от­во­дя­щий бу­ро­вой шлам в тре­бу­е­мом на­прав­ле­нии, не ме­ша­ю­щем ра­бо­те ги­д­рав­ли­че­с­ких ци­лин­д­ров ус­та­нов­ки стан­ка.

Ра­нее при бу­ре­нии вос­ста­ю­щих сни­зу вверх гро­мозд­кий рас­ши­ри­тель дол­жен был ус­та­нав­ли­вать­ся на ста­нок свер­ху, что за­ни­ма­ло мно­го вре­ме­ни. Кро­ме то­го, для его ус­та­нов­ки был не­об­хо­дим за­пас вы­со­ты бу­ро­вой ка­ме­ры, на рас­ши­ре­ние ко­то­рой тре­бо­ва­лись зна­чи­тель­ные тру­до­вые и вре­мен­ные за­тра­ты. Кон­ст­рук­то­ры на­шли ре­ше­ние, поз­во­ля­ю­щее осу­ще­ств­лять ус­та­нов­ку рас­ши­ри­те­ля и ста­би­ли­за­то­ров из­ну­т­ри. Это в свою оче­редь по­тре­бо­ва­ло кон­ст­рук­тор­ской пе­ре­ра­бот­ки сто­ла свин­чи­ва­ния и раз­вин­чи­ва­ния труб: те­перь он со­сто­ит из двух ча­с­тей, и их рас­кры­тие, обес­пе­чи­ва­е­мое ги­д­ро­ци­лин­д­ра­ми, со­от­вет­ст­ву­ет ди­а­ме­т­ру рас­ши­ри­те­ля. По­доб­ное но­во­вве­де­ние уве­ли­чи­ло об­щую пло­щадь ма­ши­ны, но вы­со­та ос­та­лась преж­ней, при­чем, вся си­с­те­ма в це­лом ста­ла бо­лее функ­ци­о­наль­ной.

На пер­вых стан­ках Robbins 34R ис­поль­зо­ва­лись бу­ро­вые тру­бы ди­а­ме­т­ром 203 мм и дли­ной 1.22 м. При бу­ре­нии вос­ста­ю­щих сни­зу вверх для луч­шей ста­би­ли­за­ции рас­ши­ри­те­ля и пе­ре­да­чи кру­тя­ще­го мо­мен­та и осе­во­го уси­лия ма­ши­ны че­рез бу­ро­вой став на рас­ши­ри­тель и ша­рош­ки тре­бу­ют­ся бо­лее проч­ные тру­бы. По­это­му ста­нок Robbins 34RH-HT был мо­ди­фи­ци­ро­ван для ис­поль­зо­ва­ния труб ди­а­ме­т­ром 254 мм и дли­ной 1.52 м. Так как при бу­ре­нии вос­ста­ю­щих ча­ще все­го ис­поль­зу­ют­ся тру­бы это­го раз­ме­ра, то на руд­ни­ках и шах­тах ос­та­ет­ся мно­го уже ис­поль­зо­ван­ных труб. Из-за ча­с­тич­ной по­те­ри проч­но­с­ти по­втор­ное их ис­поль­зо­ва­ние на стан­ках сред­ней мощ­но­с­ти ис­клю­че­но. Од­на­ко на стан­ках мень­шей мощ­но­с­ти они мо­гут ус­пеш­но при­ме­нять­ся. На­руж­ная резь­ба быв­шей в упо­треб­ле­нии тру­бы под­нов­ля­ет­ся, а со сто­ро­ны вну­т­рен­ней резь­бы тру­ба уко­ра­чи­ва­ет­ся с 1.52 м до 1.22 м, и на­ре­за­ет­ся но­вая резь­ба. Поль­зо­ва­тель, та­ким об­ра­зом, по­лу­ча­ет су­ще­ст­вен­ную эко­но­мию.

Все стан­ки для бу­ре­ния вос­ста­ю­щих скон­ст­ру­и­ро­ва­ны для ис­поль­зо­ва­ния про­ве­рен­ных и на­деж­ных рас­ши­ри­те­лей с ша­рош­ка­ми RCC Duro.

На про­тя­же­нии мно­гих лет ин­же­не­ры и кон­ст­рук­то­ры ATLAS COPCO про­ек­ти­ро­ва­ли как стан­дарт­ные, так и спе­ци­аль­ные рас­ши­ри­те­ли. При бу­ре­нии вверх сле­пых вос­ста­ю­щих су­ще­ст­ву­ет воз­мож­ность за­кли­ни­ва­ния рас­ши­ри­те­ля, по­это­му был раз­ра­бо­тан ком­плект ша­ро­шек и их опор, ко­то­рые мо­гут мон­ти­ро­вать­ся под раз­бу­ри­ва­те­лем. В слу­чае за­кли­ни­ва­ния при бу­ре­нии ша­рош­ки RCC Duro на­чи­на­ют ре­зать в об­рат­ном на­прав­ле­нии, и рас­ши­ри­тель из­вле­ка­ет­ся из про­бу­рен­но­го вос­ста­ю­ще­го.

Кро­ме то­го, кон­ст­рук­ция всех бу­ро­вых стан­ков Robbins обес­пе­чи­ва­ет пол­ное ис­поль­зо­ва­ние кру­тя­ще­го мо­мен­та и осе­во­го уси­лия как при бу­ре­нии пи­лот­ной сква­жи­ны, так и при раз­бу­ри­ва­нии.

Кон­ст­рук­ция Robbins 34RН-НТ со­вер­шен­ст­во­ва­лась по ме­ре по­вы­ше­ния тре­бо­ва­ний за­каз­чи­ков. Тес­ная вза­и­мо­связь ин­же­не­ров фир­мы и за­каз­чи­ков на­шла свое вы­ра­же­ние в по­яв­ле­нии это­го са­мо­го уни­вер­саль­но­го стан­ка для бу­ре­ния вос­ста­ю­щих, спо­соб­но­го бу­рить во всех на­прав­ле­ни­ях, не тре­бу­ю­ще­го ус­т­рой­ст­ва бе­тон­ной по­душ­ки, да­ю­ще­го воз­мож­ность мон­та­жа рас­ши­ри­те­ля и ста­би­ли­за­то­ров под верх­ней ча­с­тью ма­ши­ны и име­ю­ще­го ин­те­г­ри­ро­ван­ный шла­мо­от­вод.

Журнал "Горная Промышленность" №6 1999