ТОННЕЛЕСТРОЕНИЕ И БУРЕНИЕ ШПУРОВ

В конце XIX века И.С. Кеннегисер приводит данные производительности электроперфоратора "Унион": чистая и эксплуатацинная скорость бурения шпуров диаметром от 24 до 60 мм в очень твердом железняке составляла, мм/мин, соответственно, 44,13 и 14,2, в твердом железняке - 45,78 и 15,96, в сланцах, в зависимости от их твердости, чистая скорость - от 46,41 до 75,14 и эксплуатационная скорость - от 14,84 до 21,76 или 0,9 - 1,3 м/ч. Перфораторы имели диаметр ударной части поршня 125 мм, массу - 100 кг и длину всей машины 1,15 м /5/.

Рис. 2.9

В 1900 - 1901 гг. электроперфораторы применялись при строительстве одного из тоннелей Янгфраубан. Ими бурили шпуры диаметром 47 мм, в крепких известняках юрского периода чистая скорость бурения составляла 2,2 см/мин или 1,32 м/ч. При другой проходке шпуры бурили диаметром 40 мм, обеспечивая чистую скорость бурения в доломитах от 5 до 18 см/мин, а в гранитах - 4 см/мин, т.е. соответственно, 3 - 10,8 м/ч и 2,4 м/ч.

Крупным недостатком таких машин были большие тепловые потери, сильный нагрев перфоратора при разнополюсной подаче электротока, и превышающие нормативы напряжения в металлических деталях машины, Для уменьшения нагрева поверх корпуса машины делались специальные кожухи, под которые для охлаждения перфоратора подавалась вода. Система охлаждения делала машину тяжелой и практически не уменьшала частые выходы перфоратора из строя.

Находили применение также машины, работавшие на уже известном принципе соединения поршня с буром через кривошипный механизм, усовершенствованный Гофманом, предложившим в 1891 г. спиральную пружину как демпфирующий элемент между поршнем и кривошипным механизмом. Мотор соединялся с механизмом машины или непосредственно или через гибкий вал.

В 1901 г. в Австрии при строительстве тоннеля в Каринтии была применена машина конструкции Найбера фирмы Сименс-Шукерт. В частности, машины марки SS/01 мощностью в 1 и 2 л.с. находили довольно широкое применение (см. рис. 2.9). Маховик на машине с фрикционной муфтой защищал мотор от перегрузок, а с внедрением пустотелой буровой стали внедрена водяная промывка шпура через передний сальник и вспомогательный шланг. В зависимости от типа машины перфоратор имел массу от 100 до 235 кг, сердечник совершал от 400 до 500 ударов в минуту при его ходе от 60 до 90 мм.

В этой провинции с помощью электрических поршневых машин проходили большую часть тоннелей (1902-1906 гг., 7976 м). Четыре машины, установленные на каретке, обеспечивали достаточно высокую производительность бурения. Шпуры диаметром 40 - 50 мм в известняке, доломите и песчанике бурили с чистой скоростью от 2,5 до 4,8 см/мин или 1,5 - 2,9 м/ч. Позже подобные машины применялись в забоях при проходке Hartbergtunnel в Австрии (1908 - 1910 гг., 2477 м).

Преимущества электропоршневых машин обеспечивалось меньшим потреблением энергии, высоким к.п.д., до 0,7, (к.п.д. пневматических машин в лучшем случае достигал 0,3), достаточно мощным ударом и высокой эффективностью передачи его энергии в породу, а также относительно небольшой отдачей при обратном ходе ударника.

Однако ненадежность электрических ударных перфораторов сводила на нет все их преимущества. Достаточно надежные, технологически гибкие и безопасные при их применении в забое пневматические перфораторы были вне конкуренции.

Пульсары. В начале века были довольно удачные попытки соединить в одной машине два вида энергии и преимущества пневматических и электрических машин. В 1904 г. R. Temple предложил для бурения так называемый Пульсар. Он конструктивно состоял из ударной пневматической машины, но без систем воздухо-распределения, и находящегося рядом компрессора с электроприводом от мотора мощностью 6 л.с. Сжатый воздух в переднюю и заднюю части цилиндра поршневой камеры ударной машины подавался непосредственно от компрессора по коротким шлангам, что обеспечивало небольшие потери энергии и высокую производительность агрегата.

Подобные машины применялись на одном из рудников в Колорадо. Машины выпускались четырех типов и имели диаметр поршня ударного перфоратора 92 - 143 мм, ход поршня - 161 - 500 мм и массу 57 - 125 кг. В 1906 г. эти машины применялись в передовом забое Lotschbergtunnels. В 1909 г. машинами этого типа пройдено 770 м выработок в забоях тоннеля Heiderberg. применялись они также при строительстве тоннеля Инсбрук-Зеефельд (1910 - 1912 гг., 1809 м) и на рудниках, обеспечивая проходку выработок сечением 6 м2 2 м в сутки и чистую скорость бурения 4 см/мин (2,4 м/ч).
далее

Навигация по книге: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109