Туннельная буровая установка

Типы буровых установок для тоннелей

С развитием тоннелестроительной технологии появились различные типы буровых установок для тоннелей, удовлетворяющие требованиям различных проектов.

• Комбинация тоннелепроходческого комбайна и буровой установки: Этот тип установки представляет собой комбинацию тоннелепроходческого комбайна и буровой машины, которая способна продолжать проходку тоннеля, одновременно буря отверстия для дальнейших работ. Это интегрированная система, которая повышает эффективность и производительность тоннельных работ. Такая интеграция обеспечивает удобство и скорость тоннельных работ, снижая потребность в многократной установке оборудования и сокращая сроки проекта.
• ТШМ (Тоннелепроходческий щит): ТШМ - это крупномасштабная машина для проходки тоннелей, которая может прокладывать тоннели различных форм и размеров. ТШМ обычно обладают множеством функций, таких как удаление грунта, установка поддерживающих конструкций, контроль воды и т. д., что делает их подходящими для высокоэффективных и крупномасштабных тоннельных проектов. Эта особенность делает ТШМ идеальным выбором для крупных проектов, требующих быстрого и эффективного прохождения тоннелей.
• Микротоннелирование: Этот метод подходит для прокладки тоннелей малого диаметра. Его преимущество заключается в том, что он позволяет минимизировать нарушение поверхности и выполнять тоннельные работы в стесненных условиях.
• Комбайн непрерывного действия: Комбайн непрерывного действия - это специализированная буровая установка для тоннелей, которая в основном используется в подземных горных выработках. В отличие от традиционных методов бурения и взрывных работ, комбайны непрерывного действия механически извлекают материал с забоя шахты, повышая эффективность и снижая потребность во вторичных процессах добычи. Эти машины часто оснащены большим вращающимся барабаном, оборудованным острыми, закаленными стальными наконечниками для точной добычи и транспортировки материала.
• Шахтные комбайны: Шахтные комбайны - это универсальные тоннельные машины, которые используют роторный резак для выемки породы и грунта, в основном для горных и подземных строительных работ. Эти компактные машины на гусеничном ходу оснащены горизонтальной режущей головкой, что позволяет им с высокой точностью проходить через различные горные породы. Извлеченный материал затем вывозится из забоя тоннеля конвейерной системой. Шахтные комбайны отлично подходят для условий мягких и среднетвердых пород и спроектированы для легкой маневренности в тоннелях с меньшим поперечным сечением.

Технические характеристики и техническое обслуживание буровых установок для тоннелей

Буровые установки для тоннелей имеют различные технические характеристики, определяющие их производительность для различных применений. Вот некоторые из наиболее важных технических характеристик этих установок.

• Грузоподъемность: Буровые установки для тоннелей могут иметь различную грузоподъемность в зависимости от их размеров и моделей. Как правило, грузоподъемность колеблется от 2 до 20 тонн. Буровые установки с большей грузоподъемностью могут поддерживать более тяжелые буровые инструменты и оборудование.
• Источник питания: Большинство буровых установок для тоннелей являются либо дизельными, либо электрическими. Источники питания определяют типы работ, которые могут выполнять установки. Например, дизельные установки чаще всего используются в подземных тоннелях, где электричество недоступно.
• Габариты: Буровые установки бывают разных размеров. Некоторые более высокие или длинные буровые установки подходят для конкретных тоннельных проектов. Кроме того, габариты буровой установки для тоннелей определяют ее маневренность и доступность в стесненных условиях.

Техническое обслуживание

Накопление пыли на установке может привести к проблемам с дыханием. Кроме того, частицы тоннеля могут повредить краску со временем. Поэтому для горнодобывающих компаний важно учитывать техническое обслуживание буровой установки, чтобы увеличить ее срок службы.

• Первый совет по техническому обслуживанию - это регулярная очистка. Буровая компания должна рассмотреть возможность использования моечной установки высокого давления или пароочистителя для очистки установки. Это предотвращает накопление грязи и мусора.
• Проводите регулярные осмотры, чтобы выявить любые признаки повреждений или износа. При проведении осмотров сравнивайте внешний вид установки с тем, что ожидается от производителя. Особое внимание следует уделять участкам тоннелей, которые труднодоступны.
• Регулярная смазка помогает предотвратить преждевременный износ. Это продлевает срок службы подвижных частей установки.
• Перед использованием убедитесь, что буровая установка для тоннеля правильно откалибрована и настроена. Это гарантирует, что машина работает надлежащим образом. Подвижные части работают эффективно с минимальным потреблением топлива и низким уровнем выбросов.

Применение буровых установок для тоннелей

Прокладка туннелей с помощью буровых установок для тоннелей имеет множество применений в строительной, горнодобывающей и транспортной отраслях.

• Дорожные и железнодорожные тоннели: Крупные буровые установки для тоннелей создают пространство для дорожных и железнодорожных тоннелей. Эти тоннели предназначены для улучшения транспортного сообщения, соединяя различные города и сокращая время в пути.
• Гидротехнические сооружения: Тоннелепроходческие машины создают трубопроводы и дренажные каналы в гидротехнических сооружениях. Точность имеет решающее значение для предотвращения утечек и обеспечения надлежащего водотока.
• Горные выработки: В горнодобывающей промышленности буровые установки для тоннелей помогают создавать вентиляционные и доступные тоннели. Вентиляция жизненно важна для безопасности работников. Доступные тоннели позволяют шахтерам добраться до участков, где находятся ценные материалы, такие как уголь, руда или природный газ.
• Тоннели гидроэлектростанций: Тоннели гидроэлектростанций предполагают бурение горизонтальных или наклонных тоннелей для строительства плотин, подземных водохранилищ или гидроэлектростанций. Эти буровые установки подходят для такой точной работы.
• Геотермальные и инженерные коммуникации: Для геотермальных проектов буровые установки для тоннелей создают геотермальные тоннели. Установки также создают инженерные коммуникации, где находятся жизненно важные услуги, такие как электроэнергия, вода и телекоммуникации. Эти инженерные коммуникации обеспечивают легкий доступ и обслуживание систем.
• Микротоннели: Технология микротоннелирования создает тоннели малого диаметра с высокой точностью. Этот метод минимизирует нарушение поверхности и позволяет выполнять тоннельные работы под дорогами, реками и зданиями. Микротоннелирование идеально подходит для прокладки трубопроводов и кабелей в густонаселенных городских районах.
• Крупные тоннели: Для крупномасштабных проектов, требующих выемки значительных объемов материала, применяются щиты ТШМ (Тоннелепроходческий щит) для мягких пород и ТШМ (Тоннелепроходческий щит) с уравновешенным давлением грунта (EPB ТШМ). Эти машины имеют режущую головку для проходки через различные грунты и горные породы, включая мягкие грунты, смешанные условия забоя и твердые горные породы. Они обеспечивают эффективную подпорку грунта и системы выемки для стабилизации грунтов, особенно для мягких и рыхлых геологических формаций.
• Карьеры и подземные рудники: В карьерах используются буровые установки большого диаметра для эффективной и экономичной добычи минеральных ресурсов. Эти установки обеспечивают гибкость и точность для горных работ на различной глубине и в различных районах карьеров. Кроме того, в карьерах применяются специализированные буровые установки большой дальности для взрывных работ андезитовых пород. В подземных рудниках угольные и газовые буровые машины стремятся добывать ценные ресурсы глубоко под землей. Для морских буровых работ, в нефтегазовой промышленности и для подводных тоннельных работ специализированные буровые установки адаптированы для использования в морской среде. Эти морские буровые установки спроектированы для выдерживания суровых условий океана и обеспечения безопасного и эффективного бурения для нефтяных и газовых месторождений, расположенных под морским дном.

Как выбрать буровые установки для тоннелей

При выборе буровых установок для тоннелей, предлагаемых к продаже, учитывайте следующие факторы:

• Требования проекта

  Оцените спецификации проекта. Определите тип грунтового образования, через которое будет проходить тоннель. Учитывайте диаметр и глубину тоннеля. Обратите внимание на объем тоннельных работ. Просмотрите любые специальные характеристики или геотехнические условия, которые могут быть задействованы.

• Типы буровых установок

  Изучите различные типы буровых установок. К ним относятся комбайн непрерывного действия, защищенная машина, тоннелепроходческий щит (ТШМ) и подъемный бурильщик. Рассмотрите преимущества и недостатки каждой модели. Выберите буровую установку для тоннелей, которая соответствует требованиям проекта.

• Диаметр и глубина бурения

  Убедитесь, что буровая установка может справиться с диаметром и глубиной тоннеля. Некоторые установки лучше всего работают для больших тоннелей, в то время как другие предназначены для меньших. Например, микро-ТШМ подходят для тоннелей диаметром от 1 до 4,5 метров. Глинистые ТШМ могут создавать тоннели диаметром до 19 метров. Выберите установку, которая хорошо подходит для размеров тоннеля.

• Система климат-контроля

  Подумайте о климате внутри тоннеля. Если тоннель будет закрыт, важна хорошая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Это позволяет работникам находиться в комфортных условиях для долгосрочного тоннельного проекта. Система HVAC также может помочь в борьбе с пылью, улучшении качества воздуха и регулировании температуры.

• Автоматизация и управление

  Ищите буровые установки с автоматизированными функциями. К ним могут относиться современные системы управления и точные параметры бурения. Такие буровые установки могут повысить эффективность. Они также повышают точность и снижают потребность в ручном управлении. Некоторые установки также имеют возможности мониторинга и диагностики в режиме реального времени.

• Мощность и тяговое усилие

  Оцените мощность и систему тягового усилия установки. Убедитесь, что она мощная и надежная для тоннельных работ. Некоторые установки используют дизель-электрические системы. Другие имеют полностью гидравлические системы или электрогидравлические приводы. Выберите установку с системой питания, которая соответствует условиям и требованиям тоннельных работ.

• Грузоподъемность

  Проверьте, сколько может перевозить буровая установка. Она должна иметь возможность транспортировать породу для выгрузки материала, обратную засыпку и породу с нужной скоростью. Грузоподъемность буровой установки и связанных с ней вагонеток для породы напрямую влияют на эффективность тоннельного проекта.

Вопрос-ответ

В1. Какие последние тенденции в технологии тоннельного бурения?

А1. Рынок буровых установок для тоннелей изучает различные тенденции, такие как рост интеллектуальных машин, зеленое тоннелирование, централизованный мониторинг, увеличение спроса на городское бурение и сотрудничество человека и машины.

В2. Каковы элементы безопасности буровой установки для тоннелей?

А2. Современные буровые установки имеют множество элементов безопасности, таких как аварийные кнопки остановки, контроль выхлопных газов, защита кабины оператора, контроль давления и предотвращение выбросов, надлежащая подпорка установки, а также обучение и сертификация по контролю скважин.

В3. Какова функция буровой установки для тоннелей?

А3. Буровая установка - это специально построенная машина, которая используется для проходки тоннелей или бурения земли в поисках природного газа или нефти. Установка может обеспечить прямой доступ к веществу, создавая глубокие отверстия в слоях породы. Иногда она может помочь проложить тоннели для воды или, в некоторых случаях, даже для обширных тоннелей для создания подземных пространств для зданий или систем.

В4. В чем разница между методом колонкового и ударного бурения?

А4. Метод колонкового бурения заключается в использовании алмазного или карбидного пустотелого долота для получения цилиндрических образцов породы. Этот метод обеспечивает точные и неповрежденные образцы, но требует дорогостоящего и современного оборудования. С другой стороны, метод ударного бурения использует ударный инструмент для создания небольших, быстрых ударов, которые разрушают лежащий в основе материал. Такие методы включают менее сложные процедуры и могут использоваться в мягких и среднетвердых породах. Однако ударное бурение может давать менее точные образцы, чем колонковое бурение.