Керновая буровая машина для горнодобычи

Типы буровых установок для добычи полезных ископаемых

Буровая установка для добычи полезных ископаемых – это оборудование, используемое для извлечения цилиндрических образцов горных пород или создания отверстий определенного диаметра. Существует несколько типов буровых установок, которые можно классифицировать по источнику питания, конструкции и функциональности.

• По источнику питания:

Гидравлическая буровая установка используется в ситуациях, когда гидравлическая энергия доступна или предпочтительна для работы. Гидравлические буровые установки используют энергию высоконапорной жидкости для выполнения буровых работ. Эта машина использует буровой инструмент и штангу, приводимые в движение гидравлической энергией, для создания точных отверстий в различных типах горных пород.

Одним из основных компонентов гидравлической буровой установки является буровой инструмент, который выпускается в различных размерах и формах, чтобы соответствовать конкретным потребностям бурения. К распространенным типам буровых инструментов относятся алмазные и PDC-инструменты. Алмазный инструмент состоит из стального или полимерного покрытия, которое содержит алмазные частицы. Покрытие окружает стальной сердечник, который обеспечивает ему прочность и долговечность, позволяя бурить твердые горные породы. С другой стороны, PDC-инструменты (поликристаллический алмазный компаунд) имеют круглый стальной корпус с алмазными композитами, спеченными в матрицу вокруг корпуса. PDC-инструменты могут достигать более высоких скоростей бурения и глубин проникновения, что делает их идеальным выбором для некоторых специализированных геологических условий.

Гидравлические буровые установки имеют ряд преимуществ. Они обеспечивают надежную и стабильную буровую мощность. Гидравлические буровые установки также позволяют легко контролировать скорость подачи и вращение.

К недостаткам гидравлических буровых установок относятся ограниченная мобильность буровой установки из-за веса и размера гидравлического агрегата. Они не подходят для вертикального бурения. Первоначальные затраты на установку гидравлического агрегата высоки.

• По методу бурения:

Роторные буровые установки предназначены для непрерывного бурения и извлечения керна. Ключевым компонентом роторных буровых установок является колонковая сборка. Эта сборка включает в себя цилиндрический металлический барабан. Керн затем захватывается внутри этого барабана по мере продолжения бурения. Колонковые инструменты крепятся к нижней части колонковой сборки и играют решающую роль в процессе резки. Подобно колонковой сборке, колонковые инструменты также изготавливаются с различными конструкциями и спецификациями, чтобы соответствовать различным геологическим условиям.

Режущая операция роторных буровых установок основана на принципе приложения вращательных сил к буровому инструменту. Роторные буровые установки могут достигать высоких скоростей проникновения в широком диапазоне горных пород, включая твердые и абразивные материалы. Кроме того, роторные буровые установки способствуют эффективному извлечению образцов горных пород для геологического анализа и оценки.

Как и гидравлические буровые установки, роторные буровые установки также обеспечивают стабильную буровую мощность и позволяют легко контролировать скорость подачи и вращение.

Недостатком роторных буровых установок является то, что они не предназначены для вертикального бурения. Роторные буровые установки требуют большого пространства для установки буровой установки. Также наблюдаются большие потери воздуха и воды.

• По конструкции буровой установки:

Подземные буровые установки – это горизонтальные буровые установки, которые создают доступные и эксплуатационные скважины из подземных выработок. Подземные буровые установки имеют компактную и модульную конструкцию, которая позволяет легко собирать, разбирать и транспортировать их в условиях подземных горных выработок. Как наземные, так и подземные буровые установки используют методы алмазного бурения и обратной циркуляции. Выбор метода зависит от геологических условий и требований проекта.

Подземные буровые установки имеют большое преимущество, так как они могут работать в ограниченных пространствах. Машины также имеют гибкие углы бурения и направления для точного геометрического захвата рудных тел. Высокие показатели извлечения керна и минимальное загрязнение образцов – это еще одно преимущество подземных буровых установок.

Однако скорость производства подземных машин ниже по сравнению с наземными машинами. Также требуется большая вентиляция для рассеивания тепла и воздушных загрязнителей.

Технические характеристики и обслуживание буровой установки для добычи полезных ископаемых

• Диаметр бурения:

  Это относится к диапазону диаметров отверстий, которые может создавать колонковый инструмент. Некоторые колонковые установки могут создавать отверстия диаметром всего 1 дюйм/25,4 мм, в то время как другие предназначены для создания гораздо больших отверстий, вплоть до 8 футов/2,44 м или более, в зависимости от размера используемого колонкового инструмента.

• Глубина бурения:

  Доступная глубина бурения буровой установки определяется длиной используемых бурильных штанг и колонковой сборки. Как правило, максимальная глубина бурения составляет около 3000 футов/914 м, но это может варьироваться в зависимости от конкретной настройки используемой буровой установки.

• Крутящий момент:

  Крутящий момент представляет собой вращательную силу, передаваемую колонковой установкой при бурении геологических формаций. Различные буровые установки обеспечивают различные диапазоны крутящего момента. Как правило, колонковые установки генерируют крутящий момент в диапазоне от 1000 до 2000 Нм.

• Мощность:

  Мощность буровой установки измеряется в лошадиных силах (л. с.) или киловаттах (кВт). Этот параметр указывает на количество энергии, вырабатываемой бурильной установкой для выполнения своих функций. Буровые установки обычно имеют мощность в диапазоне от 50 л. с. до 150 л. с., в зависимости от модели и спецификаций.

• Вес:

  Буровые установки имеют различный вес в зависимости от своих размеров и возможностей. Такие машины могут весить от 1500 кг до 5000 кг, при этом более компактные портативные модели легче, а более крупные буровые установки на шасси или гусеничном ходу – тяжелее.

Техническое обслуживание

Необходимо регулярно обслуживать буровую установку для добычи полезных ископаемых, чтобы она работала правильно и прослужила долго. Вот некоторые советы по обслуживанию буровой установки:

• Регулярная смазка:

  Компоненты буровой установки необходимо часто смазывать для обеспечения правильной работы. К подвижным частям, таким как подшипники, цепи и приводы, следует применять смазку или масло. Соблюдение руководства и использование правильной смазки гарантирует, что машина не выйдет из строя и не износится слишком быстро.

• Периодическая подтяжка болтов:

  Пользователи должны проверять буровую установку после некоторого использования, чтобы убедиться, что болты не ослабли. Частые толчкообразные движения во время работы могут привести к ослаблению болтов со временем. Болты необходимо затянуть повторно, чтобы закрепить компоненты и предотвратить повреждение машины.

• Обслуживание системы охлаждения:

  Систему охлаждения необходимо регулярно обслуживать, чтобы предотвратить перегрев буровой установки во время работы. Регулярная очистка радиатора, проверка уровня охлаждающей жидкости, а также периодическое обследование шлангов и вентиляторов обеспечат правильное охлаждение машины и контроль температуры во время работы.

• Очистка после использования:

  Важно очищать буровую установку после ее использования. Удаление скопившихся остатков, пыли и грязной воды предотвращает коррозию, засорение и повреждение компонентов. Тщательное мытье всей буровой установки и сушка любых влажных участков – это важный шаг для поддержания хорошего состояния и оптимальной функциональности.

Сценарий применения буровой установки для добычи полезных ископаемых

Буровая установка для добычи полезных ископаемых имеет различные сценарии применения в зависимости от типа и спецификации машины. Ниже приведены некоторые типичные сценарии использования буровых установок в горнодобывающей промышленности.

• Геологическая разведка: Буровые установки в основном используются в горнодобывающей промышленности для геологической разведки. Буровая установка извлекает цилиндр горной породы в качестве образцов керна. Образцы показывают минеральные отложения, горные породы, слои почвы, структурные особенности и геологические условия района. Кроме того, информация из образцов керна помогает геологам принимать более обоснованные решения о местоположении и количестве минеральных ресурсов в районе.
• Добыча полезных ископаемых: После завершения этапа геологической разведки буровые установки создают шахтные стволы, добычные штольни и производственные галереи. Затем буровые установки для добычи полезных ископаемых могут использоваться для добычи полезных ископаемых или горных работ в районе.
• Гидрогеологические исследования: Гидрогеологические исследования включают изучение потока подземных вод, свойств водоносных горизонтов и гидрохимического поведения района. Буровая установка создает скважины для сбора образцов подземных вод и определения гидрогеологической структуры. Результаты гидрогеологических исследований могут повлиять на выбор методов добычи полезных ископаемых или на оценку воздействия.
• Технические исследования: Технические исследования обычно требуют глубокого бурения в определенных местах, чтобы оценить геологические условия района. Буровая установка для добычи полезных ископаемых идеально подходит для этого, так как она предоставляет подробную информацию о геологической структуре и свойствах горных пород.

Как выбрать буровую установку для добычи полезных ископаемых

При выборе буровой установки для добычи полезных ископаемых необходимо тщательно учитывать несколько факторов, чтобы сделать обоснованный выбор. Во-первых, важно обратить внимание на мощность буровой установки. Сюда входит глубина бурения и диапазон диаметров, с которыми машина может работать. Сравните бурильные мощности различных машин и выберите ту, мощность которой соответствует потребностям горнодобывающего проекта.

Затем рассмотрите тип буровой установки - наземную буровую установку или подземную буровую установку. Предпочтительный тип будет зависеть от конкретных условий горного участка. Кроме того, изучите скорость бурения и эффективность различных рассматриваемых машин. Отдайте предпочтение машинам с высокой скоростью бурения и хорошей эксплуатационной эффективностью. Они не только сокращают продолжительность проекта, но и снижают затраты на рабочую силу и эксплуатационные расходы.

Также подумайте о приспособляемости машины к различным типам почвы и горных пород. Некоторые буровые установки имеют специальные приспособления для работы в определенных геологических условиях. Кроме того, подумайте о мобильности и удобстве транспортировки буровой установки. Выберите буровую установку, которая компактна и легка, или имеет хорошие транспортные характеристики. Это облегчит быстрое перемещение буровой установки с одного горного участка на другой.

Наконец, важно уделить время анализу и сравнению потребностей в техническом обслуживании, системах управления и функциях безопасности буровых установок, а также их требованиям к электропитанию. Выберите буровую установку, которая имеет простые требования к техническому обслуживанию, удобные элементы управления и эффективные механизмы безопасности. Также выберите буровую установку, требования к электропитанию которой можно легко удовлетворить в горной среде, где она будет использоваться.

Часто задаваемые вопросы о буровой установке для добычи полезных ископаемых

Вопрос 1: Какие марки колонковых инструментов самые прочные и имеют наибольший срок службы?

Ответ 1: Важно учитывать материал, стиль, качество и размер. Алмазные колонковые инструменты популярны, потому что они могут бурить твердые материалы. Они имеют алмазный сегмент сверху и полые. Они выпускаются в различных стилях и размерах.

Вопрос 2: На какую глубину может бурить буровая установка?

Ответ 2: В зависимости от типа, колонковое бурение может достигать глубины до 4000 футов. Глубина также зависит от диаметра отверстия, материала и буровой установки.

Вопрос 3: Каковы ограничения колонковой установки?

Ответ 3: Буровая установка имеет ограничения. Она может быть дорогой, если материал мягкий и распространен. Буровой инструмент может сломаться, если в материале есть зазоры или изменения. Извлечение керна из мягкого материала проблематично.

Вопрос 4: Какие еще типы бурения выполняет буровая установка?

Ответ 4: Существуют различные типы бурения - вращательное бурение с использованием воды, воздуха или грязи, обратная циркуляция, прямая циркуляция, звуковое бурение и плазменное бурение. Колонковое бурение является наиболее распространенным в горнодобывающей промышленности.