ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ АЛМАЗНО-КАНАТНОЙ РАСПИЛОВКЕ.


Для предварительного бурения с целью продевания алмазного контура используются специальные пневматические бурильные установки с возможностью их фиксации относительно горизонта, ручные перфораторы и, иногда, отбойные молотки.

Пневматические бурильные машины (перфораторы) снабжаются бурильными головками диаметром 60-350мм. Они используются в любых условиях с глубиной бурения до 15-25м при скорости 2-10м/час в зависимости от диаметра отверстия. Наибольшую точность и глубину получают при сверлении вертикальных отверстий. При увеличении диаметра отверстий увеличивается точность отверстия, уменьшается воздействие на процесс естественных разломов, трещин, неоднородностей, при одновременном увеличении потребляемой мощности. При больших диаметрах можно бурить отверстия длиной более 100м. Отбойные молотки используются при вспомогательных операциях.

На рис. даны основные конструкции бурового инструмента с твердосплавными коронками.

буровой инструмент
а- цельный (напаянный) инструмент,
б- составной (сборный) инструмент;
в- типы коронок;
г- виды соединения коронок с буровой штангой.
1,11,111 – резьбовое соединение с упором штанги в дно коронки, в бурт коронки и соединение муфтой,
1У – эксцентриковое соединение.

Основные характеристики и области применения бурового инструмента приведены в табл.

таблица брового инструмента

Основной операцией, при осуществлении бурения отверстий для продевания алмазного каната, является разметка на месте с целью осуществить точную стыковку вертикальных и горизонтальных отверстий в массиве.

Разметки осевых линий вертикального и горизонтального отверстия буримых в породе, с целью нахождения точки пересечения этих отверстий.

разметка горизонтального бурения

При этом, предварительно, задается горизонтальная разметочная ось с помощью разметочного стержня. Далее с помощью 2-х вертикальных отвесов привязанных к стержню определяется направление оси горизонтального отверстия. Путем нахождения точки пересечения оси стержня и оси с определяющим размером Х находится ось вертикального отверстия для продевания каната.

Перед сверлением отверстий в породе проводится сверление 2-х коротких отверстий одно для зацентровки буримого отверстия и другое меньшего диаметра для фиксации бурового станка.

Схема сверления центровочного и фиксирующего отверстия для бурения горизонтального отверстия.
схема для сверления отверстий

Расстояние – I между отверстиями фиксированное для данного станка. Ниже дана схема подготовки, установки и бурения вертикального отверстия для продевания каната.

Схема определения оси бурения вертикального отверстия с помощью верхнего разметочного стержня 2-х отвесов и нижнего направляющего стержня, вставляемого в пробуренное вертикальное отверстие.

ось бурения

При этом, как и при разметочной операции выявляется с помощью разметочного стержня ось буримого отверстия, устанавливается направление и буриться горизонтальное отверстие.
Ниже приведена схема подготовки, разметки, установки и бурения горизонтального отверстия.

схема бурения отверстий

При этом с помощью 2-х разметочных стержней (верхнего направляющего и нижнего вставляемого в вертикальное отверстие) и 2-х вертикальных отвесов, закрепленных на верхнем стержне, находится ось вертикального отверстия, пересекающаяся с осью горизонтального отверстия.

На начальной стадии резания алмазным канатом его продевают через скрещивающиеся горизонтальное и вертикальное отверстия.
При этом, трение каната об острые кромки отверстий при вхождении в отверстие под прямым углом приводит к его быстрому разрыву. С целью избежать этого применяют систему мобильных малых шкивов обеспечивающих вхождение каната в отверстие под малым углом, уменьшающих вибрацию каната, увеличивающих точность реза .

вертикальная распиловка алмазным канатом.

Наиболее оптимальной системой резания канатом можно считать резание с постоянным фронтом перемещения алмазного каната – правильная схема резания.

правильная резка канатом

На том же рисунке представлена наиболее часто встречающаяся ошибка при вертикальном резании. Фронт перемещения алмазного каната изменяется при перемещении станка по рельсам, что приводит к быстрому износу каната. Для правильной установки малых направляющих шкивов, обуславливающего их устойчивость при минимальном расходе каната необходимо придерживаться схемы их установки.

установка шкивов

Здесь же представлены 3 этапа расположения малого направляющего шкива при вертикальном резе уступа (начальное расположение шкива, расположение после первого перемещения и расположение в конце реза).

направляющий шкив

При использовании малых направляющих шкивов возникает необходимость их перемещения в зависимости от перемещения фронта резания алмазным канатом. На предыдущем рисунке даны положения направляющего шкива в начале резания, середине процесса резания и на завершающей стадии при выходе каната из пропила.

При осуществлении реза канатная установка перемещается относительно уступа и с целью фиксации каната в вертикальной плоскости применяются малые направляющие шкивы. Далее даны даны расположение канатной установки, направляющих шкивов и каната в начале и конце резания.

расположение алмазно-канатной установки

Для расчета длины перемещения канатной установки по рельсам в зависимости от длины пропила (расстояние от вертикального отверстий для продевания каната до кромки уступа) можно использовать этот рисунок., где длина перемещения установки – “С” больше длины реза – “В” в 1,1 раза.

схема канатной установки

Ниже даны рекомендации по определению положения плоскости реза и осей вертикального и горизонтального отверстий относительно канатной установки при вертикальном резании (А) и рекомендации по установке центральной оси канатной установки (оси ведущего шкива) относительно горизонтального отверстия для пропускания каната при осуществлении горизонтального реза (В).

определение плоскости реза блока

При уже установленной на стационарные рельсы канатной установке, у большинства подобных машин, имеется возможность регулировать положение каната относительно поверхностей уступа, либо поворотом рабочего шкива относительно горизонта – (А), либо поперечным перемещением шпинделя с рабочим шкивом – (В).

схема регулирования каната

При вскрышных и подготовительных работах особое значение придается очистке территории вокруг установки, особенно на расстоянии до 80 см по обе стороны, с целью избежать раскола отпиливаемого куска и защемления дорогостоящего каната в щели.
Для подсчета длины используемого каната используется приближенная достаточно простая формула.

L = (B + H + B + H) + H = (20 + 7 + 20 + 7) + 7 = 61 метров,
где L – необходимая длина каната,
Н – высота уступа, В – ширина уступа.

Предположим В=20 м, Н=7м, тогда L=61м.

Можно употреблять канат в одном куске, но можно соединять несколько кусков. При использовании разных кусков необходимо совпадение диаметра каната, а также степени его износа. Этот момент очень важен и, если его не учитывать, можно получить аварийную ситуацию.

При сборке каната необходимо проверить диаметры всех алмазосодержащих втулок, при этом отклонения не должны превышать +/-0,3мм, а для расстояния от центра втулки до кромки (эксцентриситет) не более +/-0,2мм. Наибольший эффект дает пластичный канат компенсирующий дефекты втулок. Конец тонкого гибкого каната заостряется для легкого нанизывания втулок. Другой конец на расстоянии 1 метр связывается узлом, чтобы избежать потери втулок. С учетом современных технологий алмазные втулки имеют оптимальное направление резания и их сборка должна учитывать этот фактор.

Схема работы алмазного каната

Свободные концы каната затем соединяются с помощью запрессованной металлической втулки.

Схема соединение концов алмазного каната с целью создания замкнутого контура:

соединить алмазные канаты

Исключительное значение для повышения износостойкости каната, уменьшения числа аварийных ситуаций, потребляемой мощности, а также повышения производительности имеет организация подачи воды в зону резания с целью удаления шламов и охлаждения каната.

подача воды на канат

(А) показана схема подачи воды в зону резания при начале осуществления вертикального реза,
(В) также схема поэтапного изменения точки подачи воды в процессе резания.

Учитывая высокие режущие усилия, изгибающие нагрузки важное значении имеет равномерное распределение нагрузок, как по всем втулкам так и по длине каната. С целью обеспечения равномерности износа по диаметру алмазной втулки и самого каната, всему контуру задается вращательное движение вдоль оси.

схема алмазного каната

При этом, запуск машины проводится при минимальных подаче и нагрузке на канат, для протяжки всего контура в отверстиях, с целью контроля осевого вращения, согласно этой схеме:

отделение блока от массива

Время эксплуатации каната зависит от характеристик канатной установки, а также от состояния самого каната.
Современные канатные установки имеют высокую степень автоматизации, позволяющие в автоматическом режиме изменять скорость резания и подачи каната для обеспечения максимальной производительности при минимальном износе каната.

При этом необходимо периодически контролировать состояние каната: контроль скорости резания, контроль на отсутствие вибрации, контроль вращения каната вокруг своей оси.
Каждые 2 часа необходимо визуально контролировать состояние каната. Каждые 12-24 часа необходимо проконтролировать состояние крепления алмазных втулок на канате: отсутствие осевого смещения и вращения вокруг оси. В случае обнаружения дефектов проводится дополнительное закрепление или замена втулок.

Схема полного отделения блока от массива при наличии постельной трещины приведена на схеме ниже, когда пробуриваются горизонтальные отверстия: продольная и поперечная и далее осуществляются поперечные и продольные вертикальные резы отделяющие блок.

Схема Отделение блока от массива

После отделения блока камня от массива, с целью его дальнейшего перемещения, его необходимо отодвинуть от массива. Чаще всего это делается с помощью пневматических резиновых или гидравлических стальных подушек, когда при подаче во внутреннюю полость подушки воздуха или масла под давлением они расширяются и отодвигают блок от массива.

В некоторых случаях отодвинутый блок разделяется на более мелкие блоки на
Для опрокидывания сдвинутого блока с целью его дальнейшей переработки (разделения на блоки товарных размеров) используют гидродомкраты, вставляемые у верхней кромки блока между блоком и массивом. При раздвигании гидродомкрата за счет подачи давления в его внутреннюю полость происходит опрокидывание блока. Для исключения разрушения блока от удара, у нижней кромки блока насыпаются рыхлые отходы добычи, смягчающие удар.

В дальнейшем опрокинутый блок разделывается на более мелкие блоки заготовки с помощью либо добычной канатной установки, либо с помощью малогабаритной вспомогательной передвижной канатной установки.

Распиловка опрокинутого блока

Полученные блоки заготовки в дальнейшем разделываются на блоки товарных размеров на том же месте и теми же средствами.

Схема Распиловки блоков-заготовок

Оптимальное положение каната и точек подачи воды при всех видах канатной распиловки, а также вспомогательных направляющих шкивов, предохраняющих канат от контакта с выступами, даны в этой схеме:

схема подачи воды на диск

В некоторых случаях разделка блоков-заготовок на товарные блоки осуществляется с использованием установок строчечного бурения.

схема расположения алмазного каната

распиловка блока заготовки

Суммарный анализ алмазно-канатной технологии добычи блоков натурального камня приведен в таблице:

алмазно-канатная  добыча

С уважением, Никита Федоров

Просмотров575
Это будет Вам интересно:
Метки:
Wordpress

Оставить комментарий или два

Оповещать о новых коментариях по RSS

VK