Перфоратор
Перфоратор (бурильный молоток) — машина ударного действия для бурения шпуров (реже скважин). Современный перфоратор представляет собой машину молоткового типа, в которой поршень-ударник, совершая поступательно-возвратные движения, наносит удары по хвостовику вращающегося бура с закреплённой на нём буровой коронкой.
Бур вращается прерывисто при обратном (реже прямом) ходе поршня с помощью геликоидальной пары с храповым механизмом или непрерывно посредством встроенного в перфоратор двигателя с редуктором. Для очистки забоя воду или воздух подают через осевой канал (диаметром 6-7 мм) буровой штанги и поршня-ударника (центральная промывка) или через муфту с уплотнением, одеваемую на хвостовик бура (боковая промывка). Удельная энергия единичного удара перфоратора составляет 10-15 Дж на 1 см диаметра шпура. По частоте ударов различают перфораторы с пониженной (до 1000 уд./мин), нормальной (1600—2000 уд./мин) и повышенной (более 2500 уд./мин) частотой. Распространены перфораторы с повышенной энергией единичного удара и нормальной частотой. Высокочастотные перфораторы из-за чрезмерного уровня шума (до 120 дБ) и вибрации применяют только при их установке на буровых каретках с дистанционным управлением.
Классификация перфораторов
- ручные, или переносные, массой 10-30 кг для бурения шпуров глубиной до 3 м, диаметром до 46 мм (во время работы эти молотки держат в руках или устанавливают на пневмоподдержках);
- колонковые массой 50-70 кг (глубина шпуров и скважин до 25 м, диаметр до 85 мм), устанавливаемые на колонках (реже) или манипуляторах буровых кареток;
- телескопные массой 40-50 кг для бурения шпуров и скважин (глубина до 15 м, диаметр до 85 мм), направленных вверх.
Подача колонковых перфораторов с определённым осевым усилием (до 6000 Н) на забой производится автоподатчиками винтового, канатного или поршневого типов. На буровых каретках устанавливают длинноходовые автоподатчики, осуществляющие непрерывную подачу перфораторам на длину 3-4 м.
Телескопный перфоратор состоит из собственно бурильного молотка и телескопного подающего устройства в виде выдвигающегося штока с поршнем (длина подачи до 650 мм, усилие до 1600 Н).
Наиболее распространены пневматические перфораторы, реже применяются гидравлические, бензиновые, электрические. Пневматические перфораторы работают на сжатом воздухе (давление 0,5-0,6 МПа; за рубежом разрабатываются мощные перфораторы до 1,5-2,0 МПа). Расход воздуха (м3/мин) у ручных перфораторов 2,5-3,5; телескопных 3,5-5,5; колонковых 9-13; ударная мощность (кВт) соответственно 1,6-2,1; 1,9-3,7;.4-5; крутящий момент (Дж) 12-18; 20-29; 175—245. С повышением ударной мощности перфоратора и крутящего момента увеличиваются скорость, глубина и диаметр бурения шпуров и скважин.
Скорость бурения при возрастании крепости пород снижается с 1-2 до 0,15-0,2 м/мин. С конца 1970-х гг. увеличиваются объёмы бурения гидравлических перфораторов, которые имеют большую массу (чем пневматические), удельную энергию удара 20-30 Дж на 1 см диаметра долота, крутящий момент до 250 Дж, работают на масле под давлением до 30 МПа. Гидравлические перфораторы устанавливают на самоходных буровых каретках для бурения шпуров диаметром свыше 44 мм.
Перфораторы пневматические переносные предназначены для бурения шпуров при проходке горных выработок буровзрывным методом и используются преимущественно с применением пневматических поддержек в качестве подающего и поддерживающего устройства. Перфораторы имеют три режима работы: забуривание, полная работа, интенсивная продувка шпура. Перфораторы оснащены виброгасящими каретками и глушителями шума, а также системами пылеподавления и очистки шпура от бурового шлама.
При работе перфоратора возникают шумы и вибрации, для уменьшения которых применяют защитные устройства (пружинные виброзащитные рукоятки, рукавицы с полихлорвиниловыми вкладышами, глушители и заглушки, наушники).
