Процессы открытых горных работ

курсовая работа

1.Выбор вида бурения, модели бурового станка и технологические расчёты процесса бурения скважин

Сначала определяем показатель трудности бурения

МПа;

МПа;

МПа,

где усж, ур, усдв - соответственно пределы прочности на сжатие, растяжение и сдвиг;

г=2,9 т/м3 - объёмный вес диабаза.

Данная порода по трудности бурения относится к III классу - труднобуримые (Пб=10,1?15).

Рассмотрим существующие способы бурения:

· Пневматические бурильные молотки - применяются для бурения шпуров диаметром 32-40 и 52-75 мм в скальных породах.

· Станки шнекового бурения применяют для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 125-160 мм и глубиной до 25 м в мягких породах с показателем бурения до 5.

· Станки с погружными пневмоударниками применяются для бурения скважин диаметром 100-200 мм и глубиной до 30 м при разработке пород с показателем бурения от 5 до 20 и крепостью от 10 до 20. При производственной мощности до 4 млн. м?/год.

· Термическое (огневое) бурение используется при бурении скважин диаметром 250-360 мм и глубиной до 22 м главным образом в весьма и исключительно труднобуримых породах. Успешно применяется в породах с показателем бурения от 10 до 15.

· Станки вибрационного бурения находятся пока на стадии испытаний; их достоинства - относит небольшая масса, простой буровой инструмент и высокая производительность.

· Станки шарошечного бурения в последнее время получили наибольшее распространение при бурении скважин с диаметром 160-320 мм и глубиной 35 м. Наиболее перспективны для бурения в породах с показателем трудности бурения от 6 до 15 и крепостью пород от 6 до 18. Достоинства: высокая производительность, непрерывность бурения и возможность его автоматизации.

Так как у меня порода имеет крепость 12 - 14 по М.М. Протодьяконову я выбираю буровой станок шарошечного бурения.

Буровой станок выбираем 2СБШ-200Н исходя из приблизительного соотношения между вместимостью ковша экскаватора ЭКГ-5 и диаметром скважины, а диаметр скважины равно dс=0,216 м.

Техническая характеристика станка 2СБШ-200Н:

§ Диаметр скважины - 216 мм;

§ Глубина бурения - 24 м;

§ Угол бурения к горизонту - 60°, 75°, 90°;

§ Установленная мощность электродвигателей - 300 кВт;

§ Частота вращения долота - 0,5-5 с-1;

§ Максимальное осевое усилие подачи на забой - 173 кН;

§ Скорость подачи/подъёма бурового снаряда - 0,017/0,12 м/с;

§ Скорость передвижения - 0,7 км/ч;

§ Расход воздуха на очистку скважин - 25 м3/мин;

§ Масса станка - 50 т.

Требуемое осевое усилие на долото диаметром D=216 мм для разрушения породы крепостью ?=12:

кН,

кН,

где k=6?8 большие значения для более крупных долот.

Требуемый момент вращения долота:

Н*м

где n=1,5 - показатель для удовлетворительной очистки скважины;

k1=10 - коэффициент зависящий от крепости буримой породы.

Мощность привода вращателя

кВт

кВт

где звр=0,85?0,7 - КПД трансмиссии вращателя

nвр=1,5 с-1 - частота вращения долота.[9, стр. 144]

Мощность привода подачи

кВт,

где vпод=0,017 м/с - скорость подачи бурового става;

зпод=0,5?0,7 - КПД механизма подачи.

Теоретическая скорость шарошечного бурения

м/с

м/с

где kск=0,5-0,3 - коэффициент, учитывающий уменьшение скорости бурения за счет неполного скола породы между зубьями (большее значение для менее плотных пород).

Формула для определения сменной производительности:

м/смену,

м/смену,

где kи.см.=0,8 - коэффициент использования сменного времени;

Тсм=8 ч - продолжительность смены;

ч - продолжительность основных операций, приходящаяся на 1 м скважины;

vт=10 м/ч - техническая скорость бурения, которая принимается 8-12 м/ч при Пб=10-12 [10,Таблица 2.5 ]

Тв=0,05 ч - продолжительность вспомогательных операций, приходящаяся на 1 м скважины, в расчётах для СБШ - 0,033-0,083 ч;

Формула для определения годовой производительности

м/год

м/год

где nсм=75 и Nмес=12 - соответственно среднее число рабочих смен в календарном месяце и число рабочих месяцев в году.

Рабочий парк буровых станков:

шт,

где Vгод=4500000 т - годовой объём горных работ;

qг.м=42,7 м3 - выход взорванной горной массы с 1 м скважины.

В резерв берем еще 1 буровой станок и окончательный парк составит 4 буровых станка.

Делись добром ;)