Бурение глубоких скважин на подземных рудниках России и стран СНГ вот уже несколько десятилетий производится в основном станками пневмоударного бурения НКР-100 и их различными модификациями. Составляя более 80% всего станочного парка на подземных работах нашей страны и стран ближнего зарубежья (Украина, Казахстан, Таджикистан, Узбекистан), эти станки не в полной мере отвечают возрастающим требованиям по производительности бурения, технологическим параметрам и безопасности работ.
Выпускаемые ЗАО «Машиностроительный Холдинг» буровые станки серии БП по своим техническим параметрам превосходят НКР-100. Промышленные испытания и успешный опыт эксплуатации станков БП на подземных рудниках ОАО «Учалинский ГОК», ОАО «Гайский ГОК», ОАО «Сибайский ГОК», ОАО «Бурибаевский ГОК», ОАО «Богословское РУ», ОАО «Приаргунское ПГХО», АО «СоколовскоСорбайское ГПО», АО «Запорожский ЖРК», ОАО «Бурятзолото» и др. показывает, что они значительно облегчают труд буровиков, обеспечивают большую производительность, более надежны и ремонтнопригодны. Особо отмечено возросшая безопасность работ. Благодаря своим техническим характеристикам эти станки имеют возможность бурения скважин глубиной до 100–130 м (ОАО «ССГПО», ОАО «Гайский ГОК», ОАО «Учалинский ГОК»)!
Буровые станки серии БП для подземных работ представлены в настоящее время следующими моделями: БП-100, БП-100Н, БП-100С.
Буровой станок БП-100
Несамоходный буровой станок, предназначенный для бурения в подземных условиях взрывных, разгрузочных, закладочных и других технических скважин диаметром от 105 мм до 160 мм по породам крепостью 6-20 по шкале проф. М.М. Протодьяконова.
Станок имеет модификации: с рабочим органом под буровую штангу диаметром 76 мм и длиной 1230 мм; с укороченным рабочим органом под буровую штангу диаметром 76 мм и длиной 820 мм (БП-100М). Телескопическая распорная колонка с рабочим органом закреплена на салазках, что позволяет значительно уменьшить время монтажа и перестановки на следующее место бурения с помощью ручной или пневматической лебедки. При этом телескопическая распорная колонка снабжена гидравлическим домкратом для распорки в кровлю, что позволяет быстро, точно и надежно раскрепить буровой станок на точку бурения.
Выносной передвижной пульт управления позволяет машинисту буровой установки находиться на расстоянии до 5 м от зоны бурения, повышая тем самым безопасность работ, снижая уровень вибраций и шума на бурильщика и исключая попадание на него бурового шлама. На станках cерии БП установлен механизм свинчивания и развинчивания штанг. Люнет-патрон, предназначенный для центрирования штанг, позволяет произвести точное забуривание скважины и выдерживание угла бурения.
При применении буровых штанг диаметром 76 мм с трапецеидальной резьбой и специальными уплотнениями повышается: подача воздуха в пневмоударник; вынос буровой мелочи благодаря увеличению скорости восходящей струи в затрубном пространстве; жесткость бурового става и точность направления бурового става; уплотнение стыков в соединениях буровых штанг, герметичность бурового става; cрок службы буровых штанг.
По требованию заказчиков буровые станки БП могут комплектоваться специальными опциями для бурения глубоких скважин с последующим расширением до 300 мм, а также буровыми штангами диаметром 89 мм.
Буровой станок БП-100Н
В конструкцию несамоходного бурового станка БП-100Н внесены существенные изменения по сравнению с предыдущими моделями, что позволило:
— значительно уменьшить вес станка (с 810 кг до 560 кг) и его габаритные размеры;
— сократить расход воздуха с 20 м3/мин до 13 м3/мин;
— за счет применения специальных редукторов подачи и уменьшения шага цепи значительно увеличить максимальное усилие подачи (до 2200 кгс) и номинальный крутящийся момент (до 120 кгс/м), а, соответственно, и глубину бурения. Цепь на буровом станке БП-100Н двухрядная, что повысило её надежность;
— за счет установки на салазки съемной пневмолебедки значительно облегчить и ускорить перемещение бурового станка по горным выработкам.
Буровой станок БП-100С
Буровой станок БП-100С – это самоходная буровая установка, созданная по техническому заданию ОАО «Гайский ГОК» и ОАО «Учалинский ГОК», на которых успешно применяются буровые станки БП-100. Самоходный буровой станок предназначен для бурения взрывных, разгрузочных, закладочных и других технических скважин диаметром от 105 мм до 160 мм по породам крепостью 6-20 по шкале проф. М.М. Протодьяконова в условиях подземных рудников.
Станок передвигается на пневмошинном ходу, гидрофицирован, передвижение станка и установка на бурение осуществляется гидроприводами. Приводом гидростанции является пневмодвигатель ДАР-14. Станок обеспечивает бурение кругового веера в вертикальной плоскости и наклонных плоскостях (от –20° до +20°), а также горизонтальную компенсационную скважину вдоль продольной оси станка (высота от почвы 1.5–1.7 м). Благодаря надежному распору станка и возможности надвигать рабочий орган до упора в грунт (ход надвигания 700 мм) обеспечивается точное направление бурения скважин.
Кроме того, буровой станок БП-100С обеспечивает:
— перевозку буровых штанг, инструмента и другого оборудования;
— установку гидроприводом заданного угла бурения;
— механизированную сборку-разборку бурового става;
— надежный дистанционный распор гидродомкратами при бурении веера скважин;
— быструю забурку и точность заданного направления бурения скважин;
— увеличение глубины бурения и повышение производительности бурения на 15–20% за счет увеличения на 40% крутящего момента, усилия подачи станка и снижение времени на вспомогательные операции;
— расширение области применения станка для бурения мягких пород (f<6) резцовыми коронками при увеличенном крутящем моменте и усилии подачи;
— снижение доли ручного труда, уменьшение тяжелых и трудоемких операций при бурении и обслуживании станка;
— повышение безопасности работ и улучшение санитарногигиенических условий труда машиниста буровой установки;
— возможность работы от автономного компрессора на повышенном давлении воздуха (до 1.4 МПа), что увеличивает производительность в 2–3 раза и позволяет при бурении глубоких скважин (более 30–40 м) конкурировать с импортными гидроперфораторными станками, особенно в соотношении «цена-качество».
Буровые станки серии БП производства ЗАО «Машиностроительный Холдинг» могут успешно применяться на горнодобывающих предприятиях, облегчив при этом труд горняков, повысив производительность и культуру производства.
Специальная буровая техника
Наряду с выпускаемой основной продукцией ЗАО «Машиностроительный Холдинг» совместно с ОАО «НИПИгормаш» осуществляет разработку и производит специальную, под конкретные условия эксплуатации, буровую технику.
По своим техническим характеристикам не уступает импортным аналогам, нередко превосходя их по соотношению «цена-качество». Срок согласования с заказчиком технического задания до выпуска готовой продукции 8–14 месяцев.
Так, например, по техническому заданию ОАО «Гайский ГОК» ЗАО «Машиностроительный Холдинг» совместно с ОАО «НИПИгормаш» работают над созданием самоходного пневмоударного станка с автономным компрессором повышенного давления воздуха (до 1.4 МПа) для бурения отрезной компенсационной щели, что особенно важно при проходке восстающих.
Проходка восстающих с помощью проходческих комплексов или методом секционного взрывания скважин является дорогостоящим, низко производительным и опасным способом проходки.
Технология, основанная на образовании отрезной щели бурением, позволяет пройти восстающую выработку за одну отбойку породы взрывом. Максимальная длина щели 1.7 м, максимальная глубина – до 50 м, максимальная ширина – 165–180 мм (в зависимости от применяемого бурового инструмента). Внедрение этого способа существенно повысит производительность и безопасность труда при проходке восстающих выработок.
Также ведется разработка по созданию линейки геологоразведочных гидравлических станков для подземных рудников с отбором керна, не уступающих по техническим характеристикам импортным аналогам, но существенно дешевле. Хочется отметить разработки ОАО «НИПИгормаш» по созданию универсальных гидроперфораторных буровых установок под конкретные технологии добычи. Ни одна из ведущих мировых фирм не выпускает установки, которые могли бы производить бурение как в грудь забоя, так и в боковую стенку выработок с небольшой высотой.
ОАО «НИПИгормаш» по заказу ОАО «Минерал Груп» разработал универсальную гидроперфораторную буровую установку УБШ-222-04 на пневмоколесном ходу. Эта установка, оснащенная высокопроизводительным гидроперфоратором Doofor DF528 (Nуд=12 кВт) и податчиком, обеспечивает глубину бурения до 3 м. Габариты установки и конструкция манипулятора позволяют бурить шпуры как в грудь забоя сечением до 17 м2, так и в боковую стенку в выработках с минимальными высотами до 1.0–1.2 м.
Отличием буровой установки УБШ-222-04 от отечественных и многих импортных установок является дистанционное радиоуправление всеми операциями (переезд, наведение податчика на забой и процесс бурения). Радиоуправление позволяет повысить безопасность работ и удалить оператора от шума и пыли.
Универсальная гидравлическая буровая установка УБШ222-04 обеспечивает:
— передвижение и маневрирование («бортовой поворот» – изменение величин и направлений скоростей колес разных бортов) по горизонтальной и наклонной (максимальный уклон 12°) горной выработке на длину электрического кабеля;
— механизацию всех операций по наведению и упору гидроперфоратора на точку бурения;
— подачу гидроперфоратора на забой на длину буровой штанги – 3 м;
— промывку шпуров от общей сети, с помощью автономного (повышающего давление) насоса;
— окончательную очистку скважины сжатым воздухом с помощью автономного компрессора.
В.В. Люханов, технический директор ЗАО «Машиностроительный холдинг» С.Б.Алферов, директор по продажам ЗАО «Машиностроительный холдинг»
