§ 52. БУРЕНИЕ ШПУРОВ (ч. 3)

Удаление буровой пыли из шпуров. Условием полного использования силы удара бура является своевременное удаление из шпура буровой пыли, образующейся при разрушении породы. Для этой цели применяют продувку шпуров сжатым воздухом или промывку их струей воды через канал в буровой штанге. Продувка вызывает сильное пылеобразование в забое и наряду с усиленным проветриванием требует применения индивидуальных средств защиты рабочих в виде респираторов или пылеуловителей, перехватывающих воздух, выходящий из шпура, и направляющих его в фильтры для очистки.

В породах, содержащих более 10% двуокиси кремния, несмотря на проведение указанных защитных мероприятий, создается опасность заболевания рабочих силикозом. Поэтому в этих условиях обязательна промывка шпуров водой под давлением 2—3 кгс/см2, подаваемой в количестве 3—5 л/мин соответственно на ручной или колонковый (телескопный) перфоратор. Но даже в этом случае в воздух выработки выдуваются частицы мелкой (мельче 0,001 мм) пыли, плохо смачиваемые водой. Для улучшения их смачиваемости в воду иногда вводят пылесмачивающие добавки, применение которых позволяет уменьшить расход воды на промывку в два раза. Хорошие результаты дает использование воздушно-водяной смеси, подаваемой в промывочный канал в виде плотного тумана. Поступающая с большой скоростью распыленная вода обволакивает частицы буровой пыли. В шпуре скорость потока смеси резко падает, и вследствие коагуляции происходит укрупнение частиц смеси, выносимых из шпура. Расход воды при этом не превышает 1 л/мин.

Водяная промывка способствует ослаблению породы, особенно при наличии трещин, заполненных глинистым материалом, и повышает производительность бурения на 10—15%. Скорость бурения возрастает, если к воде, применяемой для промывки, добавлять химические вещества, увеличивающие смачивающее действие воды и способствующие более глубокому и быстрому ее проникновению в поры и трещины породы, вызывающему уменьшение ее прочности. В зависимости от свойств пород применяют понизители твердости различного химического состава. Так, в известняках хорошие результаты дает раствор соды, в гранитах — раствор хлористого натрия и т.п. Применение понизителей твердости породы существенно повышает скорость бурения (на 20—60%).

Электрические сверла. В породах с коэффициентом крепости f = 3÷4 с успехом применяют бурение электросверлами. Такое бурение является более экономичным, легким и производительным, чем бурение перфораторами, и может быть начато до оборудования на строительной площадке компрессорной установки. При электробурении значительно сокращается пылеобразование (вследствие отсутствия сжатого воздуха) и уменьшается шум, сопутствующий ударно-поворотному бурению.

При строительстве тоннелей наибольшее распространение получили ручные электросверла массой до 25 кг, работающие при напряжении 127 В и обеспечивающие возможность бурения шпуров диаметром до 42 мм.

Тяжелые (до 120 кг) колонковые электросверла работают при напряжении 220/380 В и требуют значительного расхода времени на перестановку в забое.

Для обеспечения безопасности работ электросверла с рабочим напряжением 127 В разрешается применять лишь в сухих забоях при постоянной обделке из бетона или железобетона. В мокрых забоях и при обделке из чугунных тюбингов допустимо применение лишь электросверл с рабочим напряжением 36 В (например, ЭБР-19ДМ массой 18 кг).

Бурение производят резцами, армированными пластинками из твердых сплавов. Для успешного удаления буровой пыли диаметр резцов принимают на 15—20% больше диаметра штанг. Чаще всего применяют съемные резцы, скрепляемые с буровой штангой конусным соединением со шплинтом. Буровую штангу, хвостовик которой закрепляется в электросверле, изготовляют из витой стали ромбического сечения. При бурении без промывки витки вращающейся штанги служат шнеком, удаляющим из шпура буровую пыль.

При забуривании шпуров спиральным буром он сильно вибрирует, что создает значительные неудобства. Кроме того, во влажных породах буровая пыль налипает на штангу, закупоривает шпур и приводит к перегрузке двигателя. В этом случае используют штанги шестигранного сечения со сквозным каналом, вода в который поступает сбоку штанги через гидромуфту.