Применение бурового оборудования INGERSOLL-RAND на разрезе «Тугнуйский»

Московское представительство фирмы INGERSOLL-RAND продолжает серию статей, посвященных буровому оборудованию, производимому на сборочных заводах компании. В настоящей статье мы представляем вашему вниманию буровую установку DM-M2. В 1996 г. данная установка была поставлена со сборочного завода в г. Гарланд (штат Техас) производственному объединению «ВОСТСИБУГОЛЬ», на условиях CIP разрез «Тугнуйский». Непосредственно поставке предшествовали переговоры по форме оплаты и объему поставки. Наиболее приемлемой для сторон формой оплаты была выбрана поставка оборудования под встречную поставку угля. В объем поставки были включены: базовая машина с дополнительным оборудованием, запасные части на 5000 часов работы, подготовка операторов установки и шефмонтажные работы. Непосредственно на разрез установка DM-M2 №4205 поступила 15 апреля 1996 г. Монтаж оборудования и обучение персонала происходили под наблюдением и руководством представителя завода. Буровой станок находится в эксплуатации с июля 1996 г. По результатам работы станка московским представительством компании был получен положительный отзыв о работе оборудования, подписанный техническим директором объединения М.А.Кирилловым.

В апреле 1998 г., благодаря любезному содействию Генерального директора разреза Н.Г.Малеева, представители фирмы посетили разрез и ознакомились с состоянием оборудования и опытом его эксплуатации в условиях разреза. По предоставленным в наше распоряжение данным, буровым станком DM-M2 №4205 выполнены следующие объемы работ:

  • за 1996 г. фактически набурено 40223 п.м., из них наклонных скважин 15600 п.м., наработано 1050 мото-часов;
  • за 1997 г. фактически набурено 68712 п.м., из них наклонных скважин 24543 п.м., наработано около 1800 мото-часов с февраля по июль;
  • за первый квартал 1998 г. установкой фактически набурено 29526 п.м., из них наклонных скважин 5589 п.м.

Необходимо отметить, что в 1997 г. был простой станка в связи с отсутствием на разрезе компрессорного масла Dexron II. В настоящее время установка работает стабильно и находится, как видно из приведенных материалов, в отличном состоянии. По общему мнению специалистов предприятия установка DM-M2 в настоящее время обеспечивает около 75 процентов существующих объемов буровых работ и способна еще увеличить эту долю.

Породы вскрыши на разрезе «Тугнуйский» представлены разнозернистыми песчаниками (от 65 до 75%), алевролитами и аргиллитами (от 5 до 8%), гравелитами и конгломератами (до 1.5%) и некоторыми другими. Эти условия предопределяют выбор в качестве бурового оборудования станков шарошечного бурения как наиболее универсальных по условиям применения.

Для условий разреза «Тугнуйский» наиболее предпочтительной оказалась модель бурового станка DM-М2. Ее основные преимущества заключаются в следующем:

1. При производстве взрывов на сброс в бестранспортных схемах ведения горных работ важным показателем является качество бурения наклонных скважин (до 20-30° к вертикали). Конструкция станка, благодаря оригинальной схеме наклона мачты с точкой поворота мачты на уровне рабочей площадки станка, позволяет эффективно вести бурение в сложных ситуациях.

2. Установка имеет мощные гидравлические двигатели ходовой части, что крайне важно при маневрах на мягких грунтах и плохо проработанных площадках.

3. Установка имеет более надежную и дешевую в российских условиях канатную систему подачи с оригинальной системой работы и блоками большого диаметра, что продлевает срок службы канатов и делает менее трудоемкой их замену при ремонте (табл. 1).  В установке DM-M2 используется запатентованная компанией INGERSOLL-RAND система привода. Привод состоит из верхнего и нижнего шкивов в сборе. Податчик крепится к верхнему и нижнему концам корпуса цилиндра подачи. Этот цилиндр имеет двустороннее действие, со штоками с двух сторон, подсоединенными к обычному поршню. Каждый из концов штока цилиндра подачи закреплен ближе к верхнему и нижнему концам мачты. Когда гидравлическое масло подается на одну из сторон поршня, корпус цилиндра, верхний и нижний узлы податчика перемещаются вверх и вниз по мачте. Высокопрочные стальные тросы податчика подсоединены к вращателю и передвигаются через верхний и нижний шкивы к точке крепления около середины мачты. Когда податчик перемещается вверх или вниз по мачте, вращатель движется в том же направлении, но с удвоенной скоростью.

4. Станок имеет более простой по сравнению с другими подобными установками двухступенчатый редуктор вращателя. Вращатель на установке DM-M2 снабжен гидравлическим приводом с верхним расположением. На вращателе используются два аксиальных поршневых мотора переменной производительности, что позволяет оператору осуществлять выбор скорости при различных крутящих моментах. Вращатель установки характеризуется следующими показателями (табл. 2).

5. Небольшие размеры и масса станка, наличие автономного дизельного привода, эффективные гидравлические системы с высокой степенью очистки масла, высокая скорость передвижения, применение системы централизованной смазки, компрессор Ingersoll-Rand высокой производительности, система запуска в холодное время, эффективная система пылеподавления, вспомогательная лебедка, система пожаротушения и др. важные особенности позволяют этому станку обеспечить высокие показатели производительности и надежности в сочетании с комфортностью и безопасностью работы.

Станок DM-M2 компании INGERSOLL-RAND является гусеничной, с верхним расположением гидравлического вращателя, многозаходной установкой вращательного бурения, разработанной для бурения скважин 229-270 мм при длине буровой штанги 10.7 м. Максимальная нагрузка на долото составляет 34019 кг.  Возможно использование такой дополнительной функции как бурение под углом на условиях специального ценообразования. В стандартном варианте  установка DM-M2 комплектуется дизельным двигателем для привода воздушного компрессора и гидравлической системы, но в случаях наличия подходящих источников электроэнергии в районе бурения возможна замена дизельного двигателя электроприводом на условиях специального ценообразования и увеличенного срока поставки.

Стандартное оборудование DM-M2 включает: двухместную изолированную кабину с избыточным давлением и с затонированными безопасными стеклами; воздушный компрессор производительностью 34.0 м3/мин @ 758 кПа; комплект из шести ламп для работы в темное время суток; гидравлически управляемый кожух пылеподавления; раздельную охлаждающую установку, рассчитанную на температуру окружающей среды 52°С; дистанционный гидравлический привод крепления мачты; гидравлический ключ для срыва штанг; топливный бак емкостью 1325 л; три горизонтирующих домкрата с рабочим ходом 1.2 м; холодильник гидравлического масла, холодильник компрессорного масла, радиатор двигателя; гусеничную ходовую часть экскаваторного типа Caterpillar или Intertrac полной снаряженной массой 63504 кг; башмаки гусениц с тройным грунтозацепом шириной 850 мм; раздельные входные воздушные фильтры для двигателя и воздушного компрессора; широкопрофильную стальную конструкцию рамы с поворотным кронштейном на 360° с рабочей площадкой для сервиса и перилами; вспомогательную лебедку грузоподъемностью 1815 кг.

Ходовая часть буровой установки снабжена пружинно-гидравлическими тормозами с гидравлической разблокировкой при включении на перемещение. “Плавающий” поворотный кронштейн позволяет сохранять устойчивость установки и снижает нагрузки на главную раму при движении по пересеченной местности.

Горизонтирование станка осуществляется в автоматическом режиме; время горизонтирования не превышает одной минуты. С помощью специального устройства оператором с рабочего места производится наращивание и извлечение бурового става. Это позволяет увеличить производительность бурения и повысить безопасность работ.

Силовым агрегатом установки являются малотоксичные дизели фирм CATERPILLAR и CUMMINS, в которых содержание вредных примесей выхлопных газов не превышает значений, регламентированных правилами безопасности. От силового агрегата приводится в действие гидравлическая система установки и бортовой компрессор производства фирмы INGERSOLL-RAND, что в сборе составляет сердце бурового станка — силовую установку (табл. 4). Гидравлические цепи служат для управления операциями по бурению скважин и перемещению, сжатый воздух — для управления операциями по бурению скважин и перемещению, а также для удаления буровой мелочи. Для защиты двигателя и компрессора предусмотрены системы аварийной остановки двигателя при низком давлении моторного масла, высокой температуре воздуха на выходе компрессора и высокой температуре в системе охлаждения двигателя с индикацией аварийных режимов на пульте управления машиниста.

Пульт управления установкой расположен в кабине оператора, имеющей кондиционер-отопитель, систему избыточного давления, теплоизоляцию, затемненные безопасные защитные стекла, поворотное сидение оператора и откидное помощника. Все операции по управлению агрегатами установки осуществляются из кабины, где также установлена аварийная кнопка “стоп”.

Для работы в условиях недостаточной освещенности имеются осветительные галогенные лампы. Напряжение питания всех электрических систем установки — 24 В. Электрическая схема установки получает питание от бортового дизельгенератора мощностью 20 кВт. Электросхема обеспечивает питание для запуска двигателя, осуществление контроля за нормальным режимом работы установок электрогидравлическими и электропневматическими контрольно-измерительными приборами, обеспечивает работу установки при температурах ниже -40°С. Кроме этого, в установке имеется бортовая аккумуляторная батарея, которая может комплектоваться по желанию заказчика устройствами подогрева. Буровая установка также оснащена централизованной с дистанционным управлением системой пожаротушения сухого типа «Аксул», используемой для подавления огня. В соответствии с требованиями Госгортехнадзора РФ станок дополнительно оборудован выносным пультом, а также кнопками аварийного отключения двигателя, расположенными на пульте управления и на рабочей площадке.

Журнал "Горная Промышленность" №2 1998