Разработка бурошнековой машины

Содержание:

       5. Специальная часть. Разработка бурошнековой машины

5.1  Общие сведения…………………………………………………………… 2

5.2  Условия применения бурошнековой машины…………………………. . 8

5.3  Устройство и работа  составных частей бурошнековой машины……. .12

5.4  Конструкция и применение самотечного лотка……………………….. 16

5.5  Расчет производительности самотечного лодка………………………. 17

5.6  Расчет крепежных пальцев на срез……………………………………..  19

5.1 Общие сведения

   Увеличение объемов работ по реконструкции и расширению действующих и строительству новых промышленных предприятий обуславливает растущую потребность горнодобывающей промышленности и строительства в горизонтальных скважинах различного диаметра, протяженности и назначения.

Большой размах строительства магистральных и промысловых трубопроводов большого диаметра, а также городского строительства потребует в ближайшие годы прокладки сотен тысяч километров подземных коммуникаций различного назначения. Технология прокладки подземных коммуникаций бестраншейным способом характеризуется трудоемкостью и опасными условиями труда.

Специфичность эксплуатации подобного проходческого оборудования в различных климатических и стесненных условиях предъявляет к нему требования по надежности, эффективности, мобильности, транспортабельности, механизации процесса удаления грунта из скважины и со дна рабочего приямка.

     В горном деле горизонтальные скважины используются для предварительного увлажнения массива, дегазации, вентиляции, водоотлива, прокладки коммуникаций, перемещения людей, грузов и т.д. Возможно использование машины горизонтального бурения в качестве нарезки выработок. Имеются сведения об использовании горизонтальных скважин при проведении горноспасательных работ.

    Необходимость проходки горизонтальных скважин различного назначения, диаметра и протяженности в породах с разнообразными физико-механическими свойствами, возникающая при ведении горных и строительных работ, обуславливает существование ряда методов образования горизонтальных скважин.

    Метод горизонтального бурения заключается в разрушении забоя с некоторым опережением относительно трубы - кожуха. Разрушение забоя и удаление продуктов разрушения при этом механизированы.

   Способ бурения горизонтальных скважин путем механического разрушения забоя и удаления продуктов разрушения шнековым буровым ставом реализован в целом ряде машин, созданных у нас в стране. Это один из наиболее механизированных способов проходки горизонтальных скважин диаметром до 1,72 м. Совмещение процессов разрушения и удаления буримой породы, а иногда и крепления скважин позволяют достигать высоких скоростей бурения.

    В зависимости от вида используемого бурошнекового оборудования, а также места и характера приложения нагрузок, различают несколько технологических схем бурения горизонтальных скважин.

    Технологическая схема двухэтапного проведения подземного перехода путем бурения пионерных скважин с последующим разбуриванием до требуемого диаметра расширителем обратного хода при его подаче по направлению к механизму подачи является наиболее перспективной.

    Для реализации двух этапного бурения на кафедре горных машин и комплексов КузГТУ  разработано и изготовлено несколько машин горизонтального бурения со шнековым буровым ставом 0,135 м, 0,4- 8 м, 0,78м, 0,98м. Машина горизонтального бурения на базе привода вращателя скребкового конвейера        2СР-70М имеет сварную из швеллеров раму, состоящую из стыкуемых между собой модулей-секций. Это позволяет приспосабливаться к габаритам рабочего котлована в зависимости от условий эксплуатации, в том числе, вести работы в стесненных условиях, а также более удобного при транспортировке и хранении бурошнекового оборудования. Для передачи осевого усилия в рабочем котловане оборудуются упорные стенки на дальнем от забоя конце настильной рамы при бурении прямым ходом и на ближнем - при разбуривании обратным ходом.

    Привод вращателя имеет электро-гидро-механическую передачу. Такое исполнение предохраняет его от поломок при аварийных режимах и позволяет сглаживать пиковые, пусковые нагрузки. Данный привод взят с скребкового конвейера 2СР-70М и уже зарекомендовал себя как надежный и простой в эксплуатации и техническом обслуживании. Использобание цепной передачи позволило разместить привод в месте не затрудняющем удаление остатков горной массы ручным способом.

    Комплект базового бурошнекового оборудования включает в себя следующие основные узлы и элементы рабочие органы прямого хода для бурения пионерных скважин, расширителей обратного хода для достижения требуемого диаметра подземного перехода, шнековый буровой став одного типоразмера, обсадные трубы или защитные кожуха, буровые замки и другие присоединительные элементы.