О перспективах применения на открытых горных работах зарубежных мобильных буровых установок с г

О перспективах применения на открытых горных работах зарубежных мобильных буровых установок с гидравлическими перфораторами

Начиная с 60-х годов, научно-технический прогресс в области бурения на карьерах СССР базировался, в основном, на создании и использовании мощных высокопроизводительных станков вращательного действия и шарошечных долот, которые раньше использовались лишь для бурения скважин на нефть и газ.

В результате к началу 90-х годов шарошечное бурение стало основным на карьерах, при этом наиболее распространенным буровым станком как в России, так и в странах СНГ стал СБШ-250 с диаметром бурения скважин 250 мм. Общий буровой парк на предприятиях черной и цветной металлургии, странах СНГ в начале 90-х годов составлял около 700 ед., из них более 600 единиц были станки СБШ-250. За прошедшие годы общая картина мало изменилась.Буровые станки с другими диаметрами скважин не находили широкого применения, поэтому их техническая база развивалась слабо.

В настоящее время горнодобывающая промышленность России претерпевает определенные изменения. Наметилась тенденция приоритетного освоения небольших месторождений с коротким сроком возврата инвестиций, в основном, в золотодобывающей промышленности и в ряде других отраслей с наиболее дефицитным сырьем.

Первостепенное значение стало уделяться качеству добываемого сырья и селективным методам добычи, с уменьшенными выемочными параметрами добычных работ (высота уступа, ширина рабочей площадки, ширина буровой заходки и прочее).

В этих условиях возникает необходимость уменьшения параметров и единичной мощности добычного и бурового оборудования. Возрастают требования к его мобильности при сохранении высокой производительности, позволяющие иметь необходимый маневр техники при отработке нескольких участков одного месторождения с разными содержаниями полезного компонента, или последовательной отработки нескольких мелких месторождений или параллельной отработки сближенных участков одного месторождения.

Это дает возможность одним и тем же комплексом оборудования выполнять большой объем работ и минимальными средствами обеспечивать управление качеством поступающей на переработку руды.

В то же время отечественная промышленность не в состоянии полностью удовлетворить потребность горнодобывающих предприятий в мобильном, высокопроизводительном буровом оборудовании, позволяющим бурить скважины уменьшенного диаметра (50 - 200 мм).

Выпускаемые отечественной промышленностью устаревшие станки СБУ 100, 125, предназначенные для бурения скважин диаметром 100 - 125 мм не могут сравниться ни по производительности, ни по надежности с зарубежными буровыми станками ударно-вращательного бурения оснащенных гидравлическими перфораторами. Здесь следует отметить, что бурение пневматическими перфораторами уступает гидравлическому не только по производительности, но и по энергетическим затратам. Так, по экспертной оценке, энергетические затраты при пневматическом бурении в 4-7 раз выше, чем при гидравлическом.

Более низкая, по сравнению с зарубежными аналогами производительность станков ударно- вращательного бурения, объясняется, как невысокими эксплуатационными качествами отечественного оборудования, так и более низкой скоростью бурения (чистой скоростью проникновения в породу).

При этом существует широкий спектр видов работ, где более выгодно использовать станки ударно-вращательного бурения с малым диаметром бурового инструмента (до 150 мм). Данное оборудование является более предпочтительным, по сравнению со станками шарошечного бурения при в следующих случаях:

• при относительно небольших масштабах карьеров;
• при выемке крупноблочных труднодробимых пород;
• при разработке сложноструктурных месторождений;
• при выемке маломощных рудных тел;
• при высокой ценности разрабатываемых руд;
• при отработке месторождений нагорного типа;
• при гражданском и промышленном строительстве;
• при стоительстве внутрикарьерных и подъезных дорог;
• при опережающей выемке приповерхностных участков несторождений с подземным способом малыми карьерами или последующем погашении приповерхностных камерных целиков;
• на вспомогательных и прочих работах (заоткоска уступов, дробление негабарита, создание экранирующих щелей, погашение карьерных рудоспусков и т.д.).

Необходимость применения на малых карьерах менее дорогостоящего и энергоемкого оборудования очевидна, однако следует отметить, что благодаря высокой производительности лучшие образцы зарубежных станков ударно-вращательного бурения оснащенных гидроперфораторами могут успешно применяться и при достаточно больших объемах добываемой горной массы (до 3 - 5 млн. м³ /год). Высокая производительность буровых станков обеспечивается как за счет скорости бурения (чистой скорости проникновения в породу), так и за счет сведения к минимуму вспомогательных и подготовительных операций. Чистая скорость бурения данных станков при одинаковом диаметре бурового инструмента в 2-3 раза выше, чем у станков, оснащенных погружными пневмоударниками. Сравнительная характеристика скоростей проникновения в породу гидравлического и пневматического бурения представлена на рис. 1, 2.