Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Професійний гірничий ліцей
Вид материала | Диплом |
- Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Професійний гірничий ліцей, 367.45kb.
- Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України Професійний гірничий ліцей, 550.31kb.
- Міністерство освіти, науки, молоді та спорту україни мукачівський професійний ліцей, 464.46kb.
- Міністерство освіти, науки, молоді та спорту україни мукачівський професійний ліцей, 291.98kb.
- Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни, 59.16kb.
- Міністерство освіти І науки, молоді та спорту України, 61.58kb.
- Міністерство освіти, науки, молоді та спорту україни мукачівський професійний ліцей, 2673.82kb.
- Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни інститут інноваційних технологій, 139.07kb.
- Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни, 1356.9kb.
- Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни, 35.62kb.
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Професійний гірничий ліцей
м. Комсомольська
Дипломна робота
на тему:
Обладнання, експлуатація та ремонт бурових станків. Буріння свердловин
Учня групи Т-3/10
за професією
«Машиніст бурової
установки.
Слюсар-ремонтник»
Ігнатенко О.Ю.
Керівник роботи
Викладач спецтехнології
Шокало А.М.
2012
Зміст
Титульний лист…….………………………………………..…………1
Завдання..…………………………………………………………..…...2
Зміст……………………………………………………………..……...3
Розділ I. Вступ…………………………………………………………4
1.1. Допоміжні роботи при бурінні свердловини...……………….….5
1.2. Буріння свердловин на нафту і газ ……………………...………..7
Розділ II. Будова обладнання………………………………………..10
2.1. Станок ударно-канатного буріння…………………………..........11
2.2. Редуктор механізму обертання бурового ставу ………...……….17
2.3. Регулятор тиску гідравлічної системи станка СБШ-250МН……18
Розділ III. Технологія виконання робіт…………………………….19
3.1. Натягування гусеничної стрічки...……………………………......20
3.2. Ремонт гідроциліндра горизонтування………..………...……….22
3.3. Забурювання та буріння свердловин станком СБШ-250МН…...23
Розділ IV. Безпека і охорона праці………………………………….30
4.1. Знакова і звукова сигналізація при проведенні
масових вибухів у кар’єрі ...………………………..……………...….31
4.2. Перша допомога потерпілому при вдаренні і переломах………32
Висновки……..…...…………………………………………………....39
Література……………………………………………………………...40
Розділ I
Вступ
1.1. Допоміжні роботи при бурінні свердловини
Процес буріння пов'язаний з поряд допоміжних робіт:
підготовка робочих місць бурових верстатів (майданчиків уступів), а також самих верстатів і допоміжного устаткування до буріння свердловин;
безперебійне забезпечення верстатів електроенергією, матеріалами, буровим інструментом;
облік і забезпечення збереження пробурених свердловин;
перегони верстатів;
їх ремонт;
нарощування і перебудова ліній електропередач;
переміщення силового кабелю.
Підготовка майданчиків уступів до буріння полягає в звільненні їх від устаткування (перенесення транспортних комунікацій, ліній електропередач, трансформаторних підстанцій і ін.), плануванню та очищенню від снігу, вирівнюванні навалювань породи, засипці поглиблень, ліквідації підвищень, розширенні майданчиків, пристосуванню доріг для переміщення станків. Ці роботи виконують за допомогою бульдозерів і допоміжного бурового устаткування (бурильних молотків, пневмоударних верстатів).
Далі проводять маркшейдерську зйомку підготовлених майданчиків, винесення проектних відміток розташування свердловин на місцевість, підведення енергії (стислого повітря, води), переміщення верстатів на блок уступу, що оббурюється, підключенні їх до трансформаторних підстанцій та підготовку до роботи (підйом мачт, підключення повітряних магістралей, заміна бурового інструменту і т. д.).
Буровий інструмент, матеріали і запасні частини доставляють на залізничних платформах або автомашинах, обладнаних кранами.
При концентрації на невеликій площі декількох бурових верстатів доцільно обладнати в кар'єрі прості пересувні майстерні, які служать також для зберігання інструменту, змащувальних матеріалів і дрібних запчастин, обігріву і відпочинку робочих. При винесенні проекту оббурювання блоку на місцевість у точок розташування свердловин проставляються їх номери і проектна глибина. Фактичну глибину свердловин визначає машиніст верстата і вибірково - гірничий майстер. Додатковий контроль виконують підривники перед зарядкою свердловин. Допустимі відхилення параметрів сітки і глибини свердловин складають ±0,3 м.
Тривалість збереження свердловин обмежена. З часом зменшується фактична їх глибина із-за обвалення стінок свердловин, сніжних занесень, наїздів автомашин і бульдозерів, струси і так далі. Час повторного розбурювання свердловин досягає 5-6 % календарного часу роботи бурових верстатів.
Особливо інтенсивне обвалення спостерігається у стінок похилих свердловин. У середньотріщиноватих породах воно відбувається в перших 5-10 днів, а в легковивітрюваних сильнотріщинуватих породах наростає з часом. Особливо небезпечне обпливання свердловин у вічномерзлих глинистих породах в літній період. Для його запобігання необхідно максимально скорочувати перехідний залишок невибухнувших свердловин.
У зимовий період в гирлах свердловин можуть виникати крижані і сніжні пробки завглибшки до 2-3 м; при сніжних занесеннях важко відшукати свердловину, особливо при порушеннях сітки буріння. У зв'язку з цим необхідно щільно закривати гирла свердловин.
1.2. Буріння свердловин на нафту і газ
Поворотним моментом, з якого починається бурхливий прогрес у бурінні, був розвиток нафтовидобутку. Перша нафтова свердловина була пробурена в США випадково в 1826р. поблизу Бернсвілла в Кентуккі при пошуках розсолів. Першу свердловину на нафту заклав в 1859р. американець Дрейк поблизу м. Тайтесвілла в Пенсільванії. 29 серпня 1859р. нафта була зустрінута на глибині 71 фути (близько 20 м), що поклало початок нафтової промисловості США. Першасвердловина на нафту в Росії пробурена в 1864р. близько Анапи (Північний Кавказ).
Технічні удосконалення буріння в 19 ст. відкриваються пропозицією німецького інженера Ейгаузена (1834) застосовувати так звані ножиці (зрушується пара ланок при штангові Б.). Ідея скидати поєднане зі штангами долото призвела до винаходу у Франції Кінда (1844) і Фабіаном (1849) вільно падаючого бурового інструменту ("фрейфала"). Цей спосіб одержав назву "німецький". У 1846р. французький інженер Фовель зробив повідомлення про новий спосіб очищення бурових свердловин водяним струменем, що подається насосом з поверхні в порожню штангу. Перший успішний досвід буріння з промиванням проведено Фовелем у Перпиньяні (Франція).
У 1859р. Г.Д. Романовський вперше механізував роботи, застосувавши паровий двигун для буріння свердловини поблизу Подольська. На нафтових промислах Баку перші парові машини з'явилися в 1873р., а через 10 років майже повсюдно вони замінили кінну тягу. При бурінні свердловин на нафту на першому етапі отримав розвиток ударний спосіб (буріння штангові, канатні, бистроударні з промиванням вибою). Наприкінці 80-х рр.. в Новому Орлеані в Луїзіані (США) впроваджується роторне буріння на нафту з застосуванням лопатевих доліт і промиванням глинистим розчином. У Росії обертальне роторне буріння з промиванням вперше застосували в м. Грозному для буріння свердловини на нафту глибиною 345 м (1902). У Сураханах (Баку) на території заводу Кокорева в 1901р. закладена свердловина для видобутку газу. Через рік зглибини 207 м був отриманий газ, який використовувався для опалення заводу. У 1901р. на Бакинських нафтопромислах з'явилися перші електродвигуни, які замінили парові машини при бурінні. У 1907р. пройдена свердловина обертальним бурінням суцільним вибоєм з промиванням глинистим розчином.
Вперше автомат для регулювання подачі інструменту при роторному бурінні був запропонований в 1924р. Хілд (США). На початку 20 ст. у США розроблений метод похилого роторного буріння з долотами малого діаметру для забурювання з подальшим розширенням свердловин.
Ще в 70-х рр.. 19 ст. з'явилися пропозиції по створенню забійних двигунів, тобто розміщення двигуна безпосередньо над буровим долотом у забою буріння свердловини. Створенням забійного двигуна займалися найбільші фахівці в багатьох країнах, проектуючи його на принципі отримання енергії від гідравлічного потоку, пізніше - на принципі використання електричної енергії. У 1873р. американський інженер Х. Г. Крос запатентував інструмент з гідравлічною одноступеневою турбіною для буріння свердловин. У 1883р. Дж. Вестінгауз (США) сконструював турбінний вибійний двигун. Ці винаходи не були реалізовані, і проблема вважалася нездійсненною. У 1890р. бакинський інженер К. Г. Симченко запатентував ротаційний гідравлічний вибійний двигун. На початку 20 ст. польський інженер Вольський сконструював бистроударний вибійний гідравлічний двигун (так званий таран Вольського), який отримав промислове застосування та й став прототипом сучасних забійних гідроударніков.
Вперше у світовій практиці М. А. Капелюшніковим, С. М. Волохом і Н. А. Корнєвим запатентований (1922) турбобур, застосований двома роками пізніше для буріння в Сураханах. Цей турбобур був виконаний на базі одноступеневої турбіни і багатоярусного планетарного редуктора. Турбобури такої конструкції застосовувалися при бурінні нафтових свердловин до 1934р.. У 1935-1939рр. П.П Шумілов, Р. А. Іоаннесян, Е. І. Тагієва і М. Т. Гусман розробили і запатентували більш досконалу конструкцію багатоступінчастого безредукторного турбобура, завдяки якому турбінний спосіб буріння став основним в СРСР.
Вдосконалення турбінного буріння здійснюється за рахунок створення секційних турбобуров зі зниженою частотою обертання і збільшеним моментом, що обертається.
Видобування нафти спершу здійснювалося збиранням з поверхні відкритих водойм, добуванням з колодязів піску чи вапняку, просоченого нафтою. Збирання нафти у водоймах проводили до нашої ери в Мідії, Вавилонії, Сирії.
У середині ХІХ ст. розпочинається механічне добування нафти з бурових свердловин. Першу нафтову свердловину було пробурено в США в 1859 році, а в Росії, на Кубані – в 1864 р.
Залежно від того, як діє буровий інструмент, що роздроблює і розпушує породу, розрізняють ударне та обертальне буріння. При ударному бурінні породу руйнують ударами спеціального долота, яке підіймають і опускають механічною лебідкою. Розпушену породу періодично видаляють за допомогою желонки – порожнистого сталь-ного циліндра, що має вгорі дужку для приєднання до каната чи штанги, а внизу – клапан.
При обертальному бурінні породу висвердлюють обертовим долотом. Розрізняють долота сколювальної або різальної дії та шарошечні долота дробильної дії. Для буріння в твердих породах здебільшого застосовують тришарошечні долота.
Буріння промислових нафтових свердловин проводять за допомогою стаціонарних установок з важкими буровими верстатами. Спершу у свердловину вводять одну бурильну трубу, в міру поглиблення свердловини пригвинчують нові труби. Довжина кожної бурильної труби 6-10 м. Для видалення розбуреної породи свердловину промивають циркулюючим глинистим розчином.
Недолік цього виду буріння – необхідність обертати всю колону бурильних труб разом з долотом. Коли глибина свердловини сягає 2500-3000 м, лише незначна частка затрачуваної енергії використовується на буріння і поглиблення свердловини. Основна ж енергія витрачається непродуктивно, на тертя труб.
Більш ефективний спосіб, що грунтується на застосуванні забійних двигунів. Колона бурових труб лишається нерухомою, а обертається тільки долото за допомогою електродвигуна або спеціальної турбіни (турбобура), що приводиться в дію потоком глинистого розчину, який нагнітають у бурильні труби. Електродвигун чи турбобур розміщують у забої свердловини, безпосередньо над долотом.
Розділ II
Будова обладнання
2.1. Станок ударно-канатного буріння
Станки ударно-канатного буріння призначені для буріння тільки вертикальних свердловин в породах будь-якої кріпості. Проте при бурінні в міцних породах продуктивність їх невисока. Тому ударно-канатне буріння застосовується головним чином в важкодоступних районах або для додаткової розвідки родовищ, що розробляються. У останньому випадку цей спосіб має переваги перед іншими, оскільки дозволяє відбирати проби фактичного складу - при інших способах відбувається зміна складу шламу унаслідок відвівання легших фракцій або окислення деяких мінералів (при вогняному бурінні).
Суть ударно-канатного буріння полягає в тому, що буровий став, підвішений на канаті, періодично піднімається на деяку висоту і падає на забій свердловини, дробивши і сколюючи породу (рис2.1).
В процесі буріння підйом і опускання бурового става 2, підвішеного на канаті 2, перекинутому через блок 5, здійснюється кривошипно-шатунним механізмом 4, який качаєтся навколо осі 5 шатуном 6 при обертанні колеса 7. Опускання ставу в свердловину відбувається під дією сили тяжіння, а підйом здійснюється лебідкою 8.
При опусканні шатуна блок 9 також опускається і, натягуючи канат, піднімає буровий снаряд над забоєм. При швидкому підйомі блоку бурової 5 став майже вільно падає на забій свердловини. Після кожного удару став повертається на деякий кут унаслідок розкручування каната під розтягуючим навантаженням ( під час підйому става). Досягши верхньої крапки став короткочасно звільняє канат, і той знову скручується, повертаючись в канатному замку.
Під час буріння в свердловину подається вода.
Подрібнена порода, змішуючись з водою, переходить у підвішений стан, утворюючи шлам, який періодично вичерпують зі свердловини желонкою.
Основними типами ударно-канатних верстатів, що випускаються в наший країні для гірничорудної промисловості, є БС-1М і «Амурец-100».
Верстат ударно-канатного буріння БС-1М є самохідним станком важкої серії. Кінематична схема верстата приведена на рис.2.2.
Приводом станка служить електродвигун 1, від якого через клиноремінну передачу 2 отримує обертання головний вал 3. Від головного валу приводяться в рух всі механізми верстата. Барабан 4 головних лебідки отримує обертання від головного валу через фрикційну муфту М1 і шестерні 5-8.
Від нього ж через фрикційну муфту М2 і шестерню 9 рух передається на здвоєні ударні шестерні 10, сполучені пальцем шатуна 11. На піввісь ударних шестерень вільно сидять барабани 12. Вони приводяться в рух від шківів тертя 13, розташованих на головному валу.
Механізм згвинчування бурового ставу і механізм підйому щогли приводяться від головного валу через фрикційні шківи 14 і 15, притискувані один до одного спеціальною системою важеля, конічні шестерні 16 і 17 редуктора відбору потужності, карданний вал 18 і черв'ячну пару, що складається з черв'яка 19 і червячного колеса 20. На нижньому кінці валу черв'ячного колеса на шпонці посаджена шестерня 21, зчеплена із зубчатим колесом 22 механізми згвинчення. Реверсування механізму згвинчення здійснюється реверсуванням електродвигуна.
Барабан 23 підйоми і висовування щогли посаджений вільно на валу черв'ячного колеса. Його жорстко сполучають з валом за допомогою пальця 24 тільки перед виконанням цих операцій. При підйомі або опусканні щогли шестерні механізму згвинчення обертаються вхолосту.
Привід провідних зірочок гусеничного ходу здійснюється від головного валу через фрикційні муфти М8, шестерні 25-28 і ланцюгову передачу від зірочки 29 до зірочки 30.
Кривошипно-шатунний механізм (рис.2.3), службовець для підйому і опускання бурового снаряда в процесі буріння, складається з балансира 1 з головним 2 і хвостовим 3 блоками і шатуна 4, сполученого із здвоєними шестернями 5 і 6.
Для амортизації інерційних зусиль блоки балансира мають гумові прокладки 7 між напівободами 8 і маточиною 9. Здвоєні шестерні 5 і 6 мають отвори, що служать для установки пальця 10 шатуна. На осі одній з шестерень змонтована лебідка 11 (для підйому желонки) з ексцентриковим механізмом включення; у барабан лебідки вмонтована ексцентрикова втулка, що є його віссю. Внутрішнє розточування втулки ексцентричне її зовнішньому діаметру. При повороті втулки за допомогою важеля 12 шків барабана змінює положення відносно фрикційного шківа 13 головного валу (притискається до нього або відводиться від нього), і відбувається включення або виключення барабана лебідки 12. Аналогічно працює і лебідка для допоміжних операцій. Під час буріння щогла верстата повинна стояти строго у вертикальному положенні - для цієї мети служать гвинтові домкрати.
Станок «Амурец-100» (рис.2.4) є станком легкої серії і призначений для буріння вибухових свердловин в рихлих породах і при геологорозвідувальних роботах в труднодоступних районах країни. Всі механізми верстата розміщені на санях, пересувають його тягачем. Привід верстата здійснюється від двигуна внутрішнього згорання.
Буровий снаряд верстатів ударно-канатного буріння являє собою згвинчені один з одним долото, штангу і канатний замок.
Основною частиною бурового снаряда є долото. Найчастіше застосовують долота зубильного, хрестового і копитоподібного типу. Їх виготовляють з високоякісних вуглецевих сталей.
Технологія буріння свердловин верстатами ударно-канатного буріння зводиться до наступного. Процес проходки свердловини складається із забурювання, тобто проходки верхнього зруйнованого шару порід, і буріння з періодичним желонірованням (видаленням зі свердловини шламу желонкою).
У зв'язку з тим, що при бурінні свердловин в кар'єрі верхній шар породи зруйнований, забурюють свердловину зазвичай ізношеним долотом, яким кінчали бурити попередню скважину. Для збереження гирла забурюваної свердловини, а також для оберігання верстата від ударів буровим снарядом забурювання ведуть через забурну трубу, яка сама занурюється в скважину у міру тієї, що її поглибила. Забурювання ведуть без підливання води, оскільки зруйнована порода все одно не дозволяє удержать її в свердловині.
Після досягнення целіка зношене долото замінюють новим. Якщо гирло свердловини обрушується, його закріплюють обсадною трубою, заливають 50-80 л води і продовжують буріння, періодично підливаючи воду і вичерпуючи буровий шлам.
У зв'язку з тим, що після закінчення буріння свердловини видалити весь шлам з неї неможливо, буріння ведуть на глибину, дещо більшу проектної (на 0,4-0,7 м).
Рис. 2.1. Схема ударно-канатного буріння
Рис. 2.2. Кінематична схема станка БС-1М
Рис.2.3. Кривошипно-шатунний механізм
Рис. 2.4. Буровий станок «Амурец-100»:
1 - каркас; 2 - щогла; 3 - двигун; 4 - інструментальна лебідка; 5 – желоночна лебідка; 6 - головний вал; 7 - ударний механізм; 8 - балансир; 9 - сані; 10 - причіпний пристрій
2.2. Редуктор механізму обертання бурового ставу
Редуктор механізму обертання бурового ставу (рис.2.5) циліндричний, двоступеневий, одношвидкісний, спеціального виконання. Передавальне число 11,05, номінальна потужність, яка передається 75 кВт, що забезпечує на вихідному валу обертальний момент 420 даН-м при частоті обертання до 150 об/хв.
У зварному корпусі 1 з кришкою 2 змонтовані на підшипниках кочення вал-шестерня 3, вихідний вал із зубчатим колесом 4, вал-шестерня 5 із зубчатим колесом 6. Передача обертального моменту від вала електродвигуна здійснюється через зубчату напівмуфту 7 і зубчатий вінець 8.
Для змащування підшипників редуктора в його кришці вварені прохідники 9 і 10 з відвідними патрубками.
Огляд зубчатих коліс і заливка масла здійснюються через отвір, закритий кришкою 11. Для зливу відпрацьованого мастила служить отвір, закритий заглушкою 12.
Рис. 2.5. Редуктор механізму обертання бурового ставу
2.3. Регулятор тиску гідравлічної системи станка СБШ-250МН
Регулятор тиску (мал. 2.6). Основними деталями регулятора є сідло 1 з гольчатим клапаном 2 і пружиною 3 і корпус 4.
Потік масла, що поступає в канал 5, регулюється маховичком 6. При цьому змінюється прохідний зазор між клапаном і сідлом, а отже, змінюється кількість і тиск масла, що виходить зі штуцера 7.
Рис.2.6. Регулятор тиску
Розділ III
Технологія виконання робіт
3.1. Натягування гусеничної стрічки
Хід гусеничний (рис. 3.1) призначений для маневрування станка. Хід гусеничний складається з візків гусеничних 1, 2, з’єднаних осями 3. Кожен візок має індивідуальний привід, що складається з електродвигуна 4, редуктора 5 або 6 і гальма 7.
Рис.3.1. Хід гусеничний
1,2- візок гусеничний; 3 - вісь; 4 - електродвигун; 5,6- редуктора; 7 - тормоз; 8 - стрічка гусенична; 9 - колесо натяжне; 10- критиків; 11 - гідроциліндр натягування; 12- упори.
Натягування гусеничної стрічки необхідно проводити переміщенням натяжного колеса 9. Для цього зняти кришки 10. Рукавом 8x30 Чу02.1589-28, що входить в комплект ЗІП, з'єднати поршневу порожнину гідроциліндра натягнення 11 через проходник «А» з трійником лінії нагнітання поршневої порожнини гідроциліндра стопора. Трійник розташований на кришці машинного відділення. Штокову порожнину гідроциліндра натягнення 11 з'єднати із зливом маслостанції через проходник «Б».
Подачею тиску в поршневу порожнину гідроциліндра натягнення 11 слід перемістити натяжне колесо 9 до необхідного натягнення гусеничної стрічки 8, встановити максимально можливу і однакову кількість упорів 12, скинути тиск, від'єднати рукави, встановити кришки 10.
Провисання гусеничної стрічки при вивішеному на домкратах верстаті - від 375 до 465 мм від рами ходу. Провисання стрічки між підтримуючими роликами - від 30 до 50 мм.
Фото 1. Хід гусеничний
3.2. Ремонт гідроциліндра горизонтування
Гідравлічні циліндри призначені для приведення в дію деяких механізмів станка. Принципова схема всіх гідроциліндрів одна і та ж. Відмінності між ними тільки в розмірах, конструктивних виконаннях деяких деталей залежно від їх призначення і способах кріплення. Тому всі гідроциліндри з діаметрами поршнів від 50 до 125 мм включно можна, розглядати по схемі, приведеній на мал. 3.2. У неї входять: циліндр 1 з вваренною кришкою, шток 2, втулка 3, втулка 4, поршень 5, два прижимних кільця 6, шайба 7, гайка 8, шплінт 9, пружинне кільце 10, грязьозйомне кільце 11, грязьозйомна манжета 12, стопорний дріт 15, манжети ущільнювачів 14 і 15, уплотнітельні кільця 16 і 17. У циліндрі є отвори 18 і 19 з конічною різьбою для підведення робочої рідини в шокову і поршневу порожнини. Внутрішня поверхня направляючої втулки 3 і зовнішня поверхня поршня 5 покриті шаром бронзи для забезпечення антифрикційних властивостей.
Ремонт гідроциліндра заключається в заміні манжет і при необхідності заміна штоку.
Рис.3.2. Гідроциліндр
3.3. Забурювання та буріння свердловин станком СБШ-250МН
Буріння - процес руйнування гірських порід за допомогою спеціальної техніки - бурового обладнання.
Станок СБШ застосовують при шарошечному бурінні свердловин для відкритих і підземних гірничих роботах. Шарошечне буріння - спосіб буріння свердловин з використанням шарошечного долота - важливого елементу бурового обладнання.
Вперше шарошечне буріння було застосовано в США в 20-х роках 20 століття. В СРСР цей спосіб буріння застосовується з 30-х років 20 століття для буріння нафтових і газових свердловин.
Рис. 3.3. Станок СБШ- 250МН
В станках шарошечного буріння породоруйнуючим інструментом є шарошечне долото. Для руйнування породи необхідно створювати осьовий тиск та обертання бурового снаряду. При цьому порода руйнується стальними або твердосплавними зубцями шарошок які обертаються на опорах бурового долота, яке в свою чергу теж обертається та притискується з великим осьовим зусиллям до забою. Видалення бурового дріб'язку з свердловини здійснюється стисненою повітряно-водяною сумішшю (повітрям, або водою).
Станками СБШ можливо бурити свердловини 072 - 0500мм. В гірничодобувній промисловості використовують шарошки 075 - 0320мм.
Процес буріння полягає в руйнуванні породи на забої свердловини породоруйнівним інструментом (шарошечне долото, бурова коронка, молоток пневмо-ударника) і видаленні на поверхню продуктів руйнування (буровій дрібниці).
Забурювання слід починати при обертанні долота, з плавного збільшення осьового навантаження і з подальшим збільшенням її до оптимальної для конкретних груп гірських порід і типорозмірів шарошечних доліт. В процесі буріння подача долота на забій повинна бути рівномірною, без стрибків і перевантажень, оскільки останні можуть привести до поломок деталей і долота, а в цілому передчасному виходу долота з ладу.
Забурювання свердловини без подачі продувального агента категорично забороняється.
Буріння вибухових свердловин проводиться по заздалегідь розміченій сітці відповідно до затвердженого паспорта буропідривних робіт. У паспорті указуються діаметр, проектна глибина і величина перебура свердловини. Глибина свердловини завжди більше висоти уступу на величину перебура, який досягає 15-20% висот уступу.
Всякі зміна місця заставляння, діаметру і глибини свердловини щодо проектних або передбачених паспортом величин повинні бути занесені в паспорт.
Запуск механізмів верстата в роботу здійснюється в наступній послідовності:
Включають водяний насос для подачі води в повітряну магістраль. Потім по черзі вводять в роботу компресор верстата, що подає стисле повітря, в якому розпилюється вода. Отримана легко-водяна суміш поступає до шарошечному долота і на забій свердловини. Після цього включають обертач (на найменшу частоту обертання) і бурову штангу з долотом опускають на крапку заставляння свердловини.
Забурювання свердловини (особливо в розрусі або в тріщинуватих породах) виконують при пониженому тиску на забій (0,02 - 0,10МП) та низькій частоті обертання снаряду.
Пробуривши на цьому режимі 1 - 2,5метра свердловини подачу бурового снаряду зупиняють але електродвигун обертана не виключають. Буровий снаряд піднімають і продувають. Ще раз перевіряють правильність встановлення бурового станка.
Якщо горловина свердловини обвалюється, то виконують «обсадку» ствола азбестоцементною, металевою або пластиковою трубою 0280-300мм. Частіше ж виконують «глинізацію». Суть «глинізації» полягає в засипанні глиною свердловини на 1-Зм глибини. Опускають снаряд і на малій частоті обертання (без тиску на забій) ущільнюють стінки свердловини глиною змоченою повітряно-водяною сумішшю.
Подальше буріння свердловини виконують з поступовим підвищенням осьового навантаження та частоти обертання долота до раціональних значень
При бурінні свердловини машиніст станка повинен слідкувати за режимом буріння по показаннях відповідних приладів. Ефективність буріння при раціонально вибраному типу породоруйнівного і технологічного інструменту залежить від вірного відношення параметрів:
- частоти обертання бурового снаряду;
- осьового навантаження на інструмент;
- витрат промивної рідини.
При розробці режимів буріння необхідно враховувати наступні фактори:
- для кожного типорозміру породоруйнівного інструменту характерні свої оптимальні параметри режиму буріння;
- визначальний вплив на раціональне відношення параметрів режим) має твердість і тріщинуватість гірських порід, стан свердловини,
- властивість гірських порід (анізотропія, косошаруватість, сланцеватість, перешаруванність по твердості).
Оптимальним режимом буріння є таке відношення їх значень, яке забезпечує задані та економічно обгрунтовані і не перевищують нормативних значень:
- механічну швидкість буріння;
- проходку за рейс;
- витрати матеріалів та енергії.
В процесі буріння машиніст бурового станка та помічник виконує за допомогою механізмів наступні операції:
- нарощування бурового ставу;
- буріння свердловини;
- заміну шарошечних доліт;
- розбирання бурового ставу.
По закінченні буріння свердлдовини штанги прибирають в сепаратор, гідродомкрати горизонтування піднімають і станок підготовлюють до переїзду на наступну точку буріння.
Перед нарощуванням і розбиранням бурового ставу, а також перед заміною шарошечних доліт обов'язково повинне проводитися інтенсивне продування свердловини. Обертаючи буровий став і проводячи невеликі (на величину ходу шпінделя) підйоми і опускання його, в перебігу 3-4 хв якнайкраще очищають свердловину від бурового дріб’язку .
Це дозволяє попередити засмічення підшипників опор буровим дріб’язком.
Порядок нарощування штанг:
за допомогою механізму подачі забурену штангу підводять настільки, щоб верхні її лиски були напроти нижнього ключа (заставної дошки);
механізмом обертання провертають штангу, щоб її лиски були направлені на зів нижнього ключа;
включенням гідроциліндра штовхача насовують нижній ключ на лиски штанги, а шток циліндра прибирають назад;
механізмом згвинчення провертають штангу так, щоб лиски перехідника співпали з напрямом зіву верхнього ключа;
насовують верхній ключ на лиськи перехідника;
включенням гідроциліндра зтрагування проводять 2-3 поворотно -
поступательних рухи для ослаблення натягу різьбового з'єднання;
механізмом згвинчення остаточно розгвинчують штангу з перехідником, підводячи головку бурового снаряда у міру розгвинчування;
піднімають головку бурового снаряда в крайнє верхнє положення;
повертають сепаратор до осі свердловини;
опускають головку снаряда настільки, щоб різьблення перехідника і штанги, що знаходиться, в сепараторові, з'єдналися між собою;
механізмом обертання згвинчують перехідник шпінделя з штангою;
підводять штангу з гнізда касети сепаратора;
відводять сепаратор в початкове положення;
опускають штангу до дотику її із різьбленням нижньої штанги, що висить на нижньому ключі;
механізмом обертання провертають верхню штангу так, щоб напрям її лисок співпав з напрямом зіву верхнього ключа;
насовують верхній ключ на лиски верхньої штанги;
механізмом згвинчення згвинчують штанги;
прибирають верхній ключ в початкове положення;
повертають механізм згвинчення так, щоб нижній ключ своїми ріжками був напроти штовхача;
включенням гідроциліндра виштовхують нижній ключ з лисок штанги;
буровій став опускають на забій і продовжують процес буріння.
Подальший процес буріння свердловин аналогічний її забурюванню -послідовне включення водяного насоса, компресорів, обертача, механізму подачі.
При бурінні машиніст верстата повинен стежити за режимом буріння за свідченнями відповідних приладів. Крім того, машиніст повинен контролювати роботу всіх механізмів станка.
Режим роботи компресорів контролюють за показами манометрів першого і другого ступеня (періодично) і манометра тиску масла в системі мастила.
Роботу гідросистеми контролюють за свідченнями манометра і покажчика температури масла в баку.
Контроль режиму роботи основного режиму устаткування здійснюють
за показами амперметрів і вольтметрів, встановлених на пульті управління бурінням.
Заміну відпрацьованих шарошечних доліт проводять в наступному порядку:
- механізмом подачі бурового ставу із зношеним долотом піднімають через скрізний отвір в план - шайбі механізму згвинчення;
- між сегментами план - шайби встановлюють долототримач;
- буровий став опускають до установки долота в долототримачі;
- висувають верхній ключ на лиски штанги;
- механізмом зтрагування ослабляють натяг різьбового з'єднання між долотом і штангою;
- механізмом згвинчення відгвинчують зношене долото від штанги, підводячи її в процесі згвинчення;
- штангу підводять на 500 - 800 мм і оглядають її різьблення;
- у долототримач встановлюють нове долото і проводять те, що його нагвинчує в зворотному порядку.
Після закінчення буріння свердловини штанги прибирають в сепаратора, домкрати горизонтування піднімають і верстат готують до переїзду на наступну точку.
Операції по розгвинчуванню бурових штанг проводять в наступному порядку:
- штангу верхніми лисками встановлюють на нижній ключ, а перехідник утримують верхнім ключем;
- гідроциліндром зтрагування ослабляють натяг різьбового з'єднання між перехідником і верхнім кінцем штанги;
- прибирають верхній і нижній ключі, а буровий став механізмом подачі піднімають на довжину штанги, встановлюючи нижню штангу на нижній ключ, а верхню штангу утримуючи верхнім ключем;
- гідроциліндром зтрагування ослабляють натяг різьбового з'єднання між штангами;
- гідродвигуном механізму згвинчення остаточно розгвинчують штанги;
- прибирають верхній ключ, повертають сепаратор і встановлюють в
нього штангу;
- механізмом обертання відгвинчують перехідник від штанги, і сепаратор з штангою забирається в крайнє положення;
- опускають головку бурового снаряда до поєднання різьб штанги і перехідника;
- механізмом обертання відгвинчують перехідник з штангою;
- піднімають буровий снаряд на довжину штанги;
- розгвинчують штанги і так далі.
Цикл відгвинчування штанг повторюється до повного розбору бурового ставу.
Розділ IV
Безпека і охорона праці
4.1. Знакова і звукова сигналізація при проведенні
масових вибухів у кар’єрі
Перед початком заряджання на межах небезпечної зони повинні бути виставлені пости, що забезпечують її охорону, а люди, не зайняті заряджанням, виведені в безпечні місця особою технічного нагляду або за його дорученням бригадиром (ланковими). Постовим забороняється доручати яку-небудь роботу, не пов'язану з виконанням прямих обов'язків.
У небезпечну зону вирішується прохід осіб технічного нагляду підприємства і працівників контролюючих органів.
Після закінчення вибухових робіт і повного провітрювання вироблень вказані огорожі і знаки з написами знімаються.
Для попередження людей при проведенні вибухових робіт в кар'єрі подаються сигнали в наступному порядку:
1. Перший сигнал - "попереджувальний" - один протяжний постійної тональності звучанням 30 хвилин. Подається в відповідності з розпорядком масового вибуху. До закінчення звучання сигналу повинні бути завершені роботи по виведенню устаткування в безпечне місце і людей не пов'язаних з підготовкою масового вибуху, а на межі небезпечної зони виставлені пости охорони.
2. Другий сигнал - "бойовий" - два тривалих звучання по 7 хвилин з інтервалом 30 секунд. Подається по команді відповідального керівника вибуху за 15 хвилин до вибуху.
3. Третій сигнал - "відбій" - три короткі звучання постійної тональності по 10 секунд, з інтервалом 5 секунд, означає закінчення вибухових робіт і подається по команді відповідального керівника вибуху після перевірки повноти підривання і провітрювання кар'єру, не раніше ніж через 30 хвилин після проведення вибуху.
4.2. Перша допомога потерпілому при вдаренні і переломах
Закриті ушкодження - це травматизація тканини і органів, спричинені. впливом зовнішніх факторів без порушення цілісності шкіри й видимих слизових оболонок. Причина закритих ушкоджень: удари тупими предметами, різні види травматизму, надзвичайні стани і стихійні лиха. Види закритих ушкоджень: струси, здавлювання, удари, розтяги, розриви, вивихи.
Фактори, що зумовлюють тяжкість ударів: важкість предмета, сила удару, вік і стать потерпілого, опірність тканин. При ударах пошкоджується підшкірна основа, м'язи, кровоносні та лімфатичні судини.
Ознаки удару: біль, травматичний набряк тканин, синець, підвищення температури та порушення функцій, крововиливи, гематоми.
Перша допомога при ударі. Щоб попередити виникнення крововиливу і зменшити біль, треба забезпечити спокій пошкодженої частини тіла, а якщо це кінцівка, то надати їй високе положення. На ушкоджену ділянку необхідно накласти холод: гумовий міхур або поліетиленовий мішечок з льодом чи холодний компрес, який необхідно часто змінювати. Через 2-3 дні для більш швидкого розсмоктування крововиливу до ушкодженого місця прикладають грілку або роблять теплі ванночки. При сильному ударі після вище застосованих заходів потрібно звернутися до лікаря, щоб не пропустити більш серйозного ушкодження, наприклад, перелому.
Розтягнення зв’язок суглобів виникає в результаті різкого руху. При цьому може трапитися частковий, а іноді і повний їх розрив, пошкодження судин і крововиливи у тканини. Іноді можуть бути і більш серйозні пошкодження, наприклад, тріщина кістки. Рухливість суглоба можлива, але обмежена і викликає сильні больові відчуття. При розтягуванні зв'язок необхідно зафіксувати пошкоджений суглоб тугою пов'язкою і прикласти до пошкодженого місця міхур з льодом чи холодною водою.
Після надання першої допомоги необхідно звернутися до лікаря-хірурга, який поставить діагноз і при необхідності надасть додаткову допомогу.
Вивихи. Суглоби, завдяки яким ми згинаємо та розгинаємо руки, ноги, пальці, мають складну будову. Кожний суглоб оточений суглобним мішком, в який вплітаються зв'язки, що його закріплюють. В разі нещасного випадку одна з кісток може розірвати суглобний мішок і вислизнути з нього, при цьому порушиться нормальне взаєморозташування кісток. Це називається вивихом. Характерні ознаки вивихів: порушення звичних обрисів суглоба, виступання кістки на новому місці - іноді цю кістку видно через шкіру. Вивих є досить складним видом пошкодження, оскільки при цьому порушується не лише суглобний мішок, а й зв'язки, судини, а іноді й нерви.
Часто вивих супроводжується відривом кусочка кісткової тканини, тобто переломом.
При вивиху або при підозрі на нього необхідно пошкоджену кінцівку зробити нерухомою, наклавши на неї шину або фіксуючу пов'язку, якомога швидше відправити дитину до хірурга. Для попередження набрякання суглоба та для зменшення болю на пошкоджений суглоб можна покласти мокру серветку або міхур з льодом.
Травматичний токсикоз (синдром тривалого здавлювання) - розвивається як наслідок тривалого здавлювання тканин. Фактори, які зумовлюють тяжкість ушкодження: локалізація здавлювання, його тривалість, обсяг, сила, вік потерпілого.
Основні ознаки травматичного токсикозу: місцеві (біль у місці здавлювання, набряк тканин, крововилив, пухирці) та загальні ознаки травматичного шоку.
Перша медична допомога при травматичному токсикозі та її послідовність: визволення від здавлювання, туга пов'язка, джгут вище місця здавлювання, накладання стерильної пов'язки при наявності ран, іммобілізація кінцівок, знеболювання, застосування холоду, зігрівання потерпілого, транспортування до лікувального закладу.
Переломи - це порушення цілісності кісток. Незважаючи на те, що кістки дуже міцні, при пораненні, сильних ударах, падіннях вони іноді ламаються. Найчастіше бувають переломи кісток кінцівок. Всі переломи можуть бути неповними, коли частини кісток роз'єднуються не по всій товщині (тріщини, надломи) та повними, при яких роз'єднання відламків кістки проходить по всій товщі кістки. Для перелому характерні деформація, крововилив у місці перелому, укорочення кінцівки, порушення її функції, біль при обмацуванні в місці перелому, ненормальна рухливість у місці перелому, крепітація (хруст) кісткових відламків.
Переломи поділяються на відкриті і закриті. До закритих належать такі переломи, при яких шкіра на місці перелому не пошкоджується. При відкритих переломах мають місце пошкодження м'яких тканин, в т. ч. і шкіри, що може бути результатом впливу травмуючої сили ззовні або відламку кістки зсередини. Вона може бути вхідними воротами для інфекції або може розвинутися гнійне запалення м'яких тканин, що оточують кістку (флегмона), запалення самої кістки (остеомієліт) і навіть загальне зараження крові.
Особливості переломів кісток у дітей: менша частота, неповні підкісні переломи у вигляді «зеленої лози», підвищення температури у перші дні після травми.
Для уважного огляду необхідно роздягнути потерпілого. Одяг спочатку знімають зі здорової, а потім з хворої кінцівки. При сильному болю одяг чи взуття доводиться розрізати. Проводячи огляд, хвору кінцівку завжди порівнюють із здоровою. При цьому зразу ж слід відмітити різні симптоми пошкодження (вимушене положення, обмеженість або неможливість активних рухів, набряклість, деформацію, укорочення кінцівки).
При відкритому переломі, тобто коли на місці перелому рана, перша допомога перш за все полягає в зупинці кровотечі І накладанні стерильної пов'язки. При цьому потрібно слідкувати за тим, щоб уламки кістки не занурювалися вглиб рани, оскільки в подальшому це може призвести до запалення та загнивання кістки.
Зупинивши кровотечу та наклавши пов'язку, пошкодженій кінцівці забезпечують спокій шинуванням. Шинування полягає в прикріпленні до кінцівки різних шин для надання нерухомості уламків зламаної кінцівки. Воно є найважливішим засобом попередження шоку, бо значно зменшує біль в області перелому. Крім того, воно оберігає тканини, що оточують місце перелом), від додаткових пошкоджень під час транспортування.
При шинуванні необхідно дотримуватися наступних правил: забезпечити нерухомість принаймні двох найближчих суглобів (одного вище перелому, іншого нижче перелому). А при пошкодженні стегна - трьох суглобів нижньої кінцівки (тазостегнового, колінного, гомілкового). Шинна пов'язка не повинна стискати великі судини, нерви та уламки кісток, шину краще обгорнути ватою та обмотати бинтом. Якщо це неможливо, шину накладають поверх м'якої підкладки (вага, рушник).
При закритих переломах шини завжди накладають поверх одягу та взуття; якщо перелом відкритий - лише після накладання пов'язки і зупинки кровотечі, накладання джгута.
Фіксують шину бинтами, хусточками тощо.
Для шинування необхідно мати помічників, які підтримували б пошкоджену частину тіла, щоб не завдавати болю.
Для іммобілізації пошкоджених руки чи ноги використовують стандартні та імпровізовані шини. Звичайно при наданні першої допомоги для короткочасної фіксації використовують різний підручний матеріал: дощечки, картон, палки тощо, оскільки стандартних шин під рукою не буває. Якщо матеріал, з якого можна зробити шину, відсутній, для фіксації хворої руки допускається прибинтовування її до тулуба, а пошкодженої ноги - до здорової ноги.
Після надання першої допомоги хворого слід терміново доставити до лікарні (в холодну погоду дитину слід одягти тепліше).
У разі пошкодження ключиці накласти шину неможливо, саме тому фіксують руку так, щоб плечовий суглоб і уламки ключиці стали б нерухомими. Це досягається прибинтовуванням руки, зігнутої в ліктьовому суглобі, до тулуба або підвішування її на хустці.
При переломі плечової кістки необхідна іммобілізація (нерухомість) кістки руки. Якщо цього не зробити, рухомі відламки можуть пошкодити нерв та викликати параліч руки або пошкодити артерію. Шину накладають від хребта до пальців руки, беручи найближчі до пошкодженої кістки два суглоби - плечовий і ліктьовий, а при переломі нижнього кінця кістки і променево-зап'ястковий. Перед цим шину моделюють за зразком здорової руки, обгорнувши ватою чи будь-якою іншою м'якою підкладкою. Шику прибинтовують до руки бинтом, руку підвішують на косинку.
Перелом передпліччя або підозра на нього потребує насамперед іммобілізації пошкодженої руки дротяною шиною. Накладають її від середньої третини передпліччя до кінчиків пальців. Якщо такої шини немає, можна використати дві фанерні дощечки або картонки шириною в 3-4 пальці і довжиною від ліктя до пальців. Дощечки обкладають фланеллю або іншою м'якою тканиною і прибинтовують до передпліччя, закріпивши одну з внутрішньої, а іншу на зовнішній поверхні долоні.
Розпізнати перелом ребра неважко. Потерпілий скаржиться на біль в області перелому, який посилюється при обмацуванні цієї області, глибокому диханні та кашлі. Перша допомога полягає в тугому бинтуванні грудної клітини бинтом або рушником з метою зменшення її рухливості під час дихання. При всіх перерахованих травмах для зменшення болю можна дати знеболюючі засоби (анальгін) і терміново доставити у лікарню.
При підозрі на перелом хребта необхідно дотримуватися виключної обережності. Якщо є можливість, слід оголити і оглянути спину потерпілого, однак не можна саджати хворого, примушувати його самостійно перевертатися і рухатися, бо під масою тіла хребет може зрушитись й ушкодити спинний мозок.
Транспортувати хворого бажано на широких ношах з твердим покриттям на спині.
Перелом тазу. В залежності від місця перелому хворі скаржаться на біль у паху, в ділянці куприка і нерідко приймають вимушене положення – «положення жаби»: ноги розведені і зігнуті в тазостегнових суглобах. Для перелому переднього відділу тазу характерний симптом «прилиплої п’яти» - неможливість підняти пряму ногу з місця. Деякі потерпілі не можуть самостійно спорожнити сечовий міхур, що наводить на думку про пошкодження сечовивідного каналу або пошкодження сечового міхура.
Шинування при переломах тазу неможливе. Нерухомість кісткових уламків, а отже і зменшення болю, досягається шляхом надання хворому певного положення. Для цього його кладуть на ноші і під зігнуті і розведені коліна підкладають валики, зроблені із згорнутої ковдри, якого-небудь одягу.
Якщо у хворого є скарги на різкій біль в ділянці стегна, який посилюється при найменших рухах, можна передбачити перелом стегна.
У такому випадку необхідно знерухоміти всі три великі суглоби ніг: тазостегновий, колінний та голіностопний. Для шинування треба взяти дві тонкі дошки шириною 5-8 см і довжиною - одну - від пахвинної западини до п'ятки, іншу - від пахової складки до п'ятки. Шипу, обгорнуту ватою, накладають за допомогою одного-двух помічників: довгу шину - по зовнішній поверхні ноги та тулуба, коротку - по внутрішній поверхні ноги.
Для іммобілізації пошкодженої гомілки роблять шинування поверх одягу двома шинами або предметами - замінниками (дошки, палки, фанера, картон), обгорнувши їх ватою або м'якою тканиною.
Одну шину накладають по зовнішній, другу - по внутрішній поверхні пошкодженої гомілки від верхньої або середньої третини стегна до ступні і туго прибинтовують їх до ноги.
Можна провести іммобілізацію пошкодженої кінцівки накладанням однієї дротяної шини по задній поверхні ноги від середньої третини стегна до кінчиків пальців ніг.
До черепно-мозкових травм відносяться переломи кісток черепа, струс мозку, здавлювання мозку крововиливами.
Для струсу мозку характерні знепритомлення, блювання і так звана ретроградна амнезія.
При ушкодженні мозку від удару симптоми струсу мозку виражені сильніше (більш тривале знепритомніння, часте блювання і т. д. ) і, крім того, є симптоми ураження окремих ділянок мозку (косоокість, параліч і т. д. ).
Переломи кісток черепа - тяжке пошкодження. В більшості випадків ця травма супроводжується ушибом або струсом мозку.
Потерпілому з травмою черепа необхідно в першу чергу створити абсолютний спокій. Якщо є рана, то слід накласти стерильну пов'язку, яка попереджує попадання в рану інфекції та сприяє зупиненню кровотечі. На голову поверх пов'язки кладуть холод - гумовий мішок з льодом або холодною водою. Потім хворого необхідно терміново доставити до лікарні на ношах або на руках. По дорозі, якщо він знаходиться у стані знепритомніння, необхідно уважно слідкувати за тим, щоб при блюванні постраждалий не захлинувся.
Висновки
Для того, щоб досконально володіти професією «Машиніст бурового станка» необхідно знати будову станка, взаємодію його деталей, агрегатів і вузлів. Знати правила вибору режимів буріння, терміни проведення профілактичних оглядів та ремонтів, правила експлуатації станка, правила виконання основних та допоміжних робіт. Також необхідно вміти і знати правила надання першої допомоги потерпілому в різних аварійних ситуаціях. І тільки тоді можлива праця з великою продуктивністю та без аварій та інших непорозумінь.
Література
1. Подэрни Р. Ю. Станки вращательного бурения взрывных скважин на открытых работах за рубежом. Горное оборудование и электромеханика № 12, 2006, с. 20–24.
2. Катанов Б. А. Современное состояние и перспективы развития бурового оборудования карьеров в условиях Кузбасса. Горное оборудование и электромеханика. № 12, 2006, с. 25–27.
3. Катанов Б. А., Воронов Ю. Е. О новом типаже буровых станков для открытых горных работ//Уголь, № 7, 1998, с. 24–26.
4. Катанов Б. А. Основные причины износа шарошечных долот и пути его снижения. Горные машины и автоматика, № 2, 2003, с. 13–14.
5. Воронов Ю. Е. Совершенствование бурового оборудования разрезов/КузГТУ, Кемерово, 1998, 192 с.
6. Страбыкин Н. Н. Техника бурения взрывных скважин в мерзлых породах. – М.: Недра, 1989. 172 с.
7. Танайно А. С., Липин А. А. Состояние и перспективы ударно-вращательного бурения взрывных скважин на карьерах. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. № 2, 2004, с. 82–86.