Как работает подземная буровая машина

Как работает подземная буровая машина

Лишь побывав в карьере либо шахте и заметив все собственными глазами, можно понять, с каким трудом достаются людям «подарки» природы. Нам для этого было нужно облачиться в спецодежду и замечательные резиновые сапоги по колено, повесить через плечо самоспасатели (устройство, производящее кислород, с загубником в высокотехнологичной переносной упаковке), надеть каски с фонарями и отправиться на Сафьяновский рудник, куда нас любезно пригласила Уральская металлургическая компания.

Сафьяновское месторождение считается очень щедрым подарком природы: рудное тело тут залегает на глубине всего нескольких метров от поверхности, а содержание меди в руде достигает внушительных 2%. Да, это много — на многих месторождениях приходится ограничиваться цифрами менее 1,5%.

Трудясь целыми сутками, горняки ежедневно вывозят из подземного рудника и карьера более 4500 т сероватых «камней». Дабы превратиться в чистый цветной металл, руда проходит десятки сложных технологических этапов на различных фирмах. Ее дробят и измельчают, погружают в воду и сушат, переплавляют и перемешивают, на каждой стадии отделяя еще мало чистой меди от примесей и пустой породы.

На одном из последних этапов медь практически разбирается на отдельные ионы, растворяется в жидкости и планирует снова посредством электролиза.

Из той же руды получаются и другие полезные металлы: цинк, свинец, золото, серебро, селен, теллур, индий, галлий, германий, кадмий, висмут. Кое-какие нужные вещества, к примеру серная кислота, — побочные продукты производства меди. Выжать из добытой руды все соки — это целое мастерство.

Работа в подземном руднике — преисподняя для фотографа и эдем для репортера. Тут обитают механизмы, которых не встретишь при свете дня, и один из них — буровая машина Sandvik DL421, для встречи с которой мы и спустились в шахту. Она весит 22 т, может бурить отверстия глубиной до 54 м под любым углом и может делать солидную часть работы в беспилотном режиме. «Для нас это феррари», — радуется отечественный проводник, помощник главного инженера по подземным горным работам Дмитрий Данилов. «Видим, она красная», — соглашаемся мы.

    Вентиляционная совокупность, и насосные станции для откачки воды — обязательный атрибут любой шахты. До тех пор пока что шахта Сафьяновского рудника довольно поверхностна, исходя из этого руду из нее вывозят на поверхность самосвалами.

В более глубоких шахтах прямо на низких горизонтах устанавливают оборудование для разделения, а на поверхность измельченную руду доставляют посредством особого лифта.

Подземный город

Чтобы выяснить, чем как раз занимается в шахте столь продвинутая буровая машина, необходимо освежить в памяти, как трудится сам рудник. Рудное тело может залегать в толще породы на различной глубине и под различными углами. Оно может иметь любую форму (штоки, пласты, жилы) либо вовсе воображать собой множество отдельных гнезд.

Для простоты давайте представим себе вертикальный цилиндр.

Сперва руду добывают открытым методом. Из карьера неспешно вынимают как руду, так и пустую породу. Борта карьера строятся уступами, что придает ему очень узнаваемый вид.

Глубина разработки открытым методом имеет собственные пределы, каковые установлены еще на стадии проектирования, и зависит от глубины и формы залегания рудного тела. К примеру, Сафьяновский карьер на данный момент разросся до 900 м в диаметре, а его расчетная глубина образовывает 265 м.

Для добычи руды с б? льших глубин строится шахта. Это целый подземный город, обстановкой напоминающий метро, а организацией перемещения — подземную парковку. «Этажи» в шахте именуются горизонтами. Перемещаться между ними возможно по наклонным каналам — съездам.

    Рабочее место для бурения

В Сафьяновском руднике горизонты строятся через каждые 20 м. Мы были на 60-м горизонте. Цифра показывает глубину относительно уровня моря. Действительно, город Реж, в котором находится отечественный карьер, расположен на 200 м выше уровня моря, так что в действительности мы спустились под почву на глубину 260 м.

Каналы проходят взрывным методом: буровая машина проделывает в породе горизонтальные скважины, в них закладывают взрывчатку. По окончании взрыва обрушившуюся породу вывозят за пределы шахты. Стены оказавшегося в следствии тоннеля бетонируют, а местами кроме того усиливают арматурой.

Создается прочная опалубка, защищающая канал от обрушения.

Целый фокус шахтных работ содержится в том, что человек никогда не должен пребывать в очистной камере, откуда, фактически, и добывают руду. Исходя из этого метод добычи выглядит следующим образом. На следующем горизонте обрисованным выше методом строится бетонированный горизонтальный канал — квершлаг, что считается капитальной горной выработкой.

От него идет буровой орт — горная выработка, которая проходит прямо через рудное тело. Ее не бетонируют, но закрепляют особыми шпурами. К концу бурового орта подходит буровая машина и бурит серию скважин, в основном вверх и в стороны.

Стоя на месте и поворачивая бур из стороны в сторону, машина может сделать пара скважин в одной плоскости, так называемый веер. Отойдя несколько метров назад, она бурит новый веер. В то время, когда сделано некое количество вееров, взрывники закладывают взрывчатку в каждую скважину.

По окончании взрыва над буровым ортом образуется камера глубиной 20 м (до прошлого горизонта), заполненная рудной горной массой. Входить в нее запрещено, по причине того, что в том месте нет опалубки. Руду из камеры вынимает погрузочно-доставочная машина на радиоуправлении. Оператор руководит ею в зоне прямой видимости, но из надёжного места.

Очевидно, на каждом горизонте вырабатывается множество таких камер.

Буровая машина SANDVIK DL421

При собственной длине всего 11 м эта машина может пробурить скважину глубиной до 54 м. Это вероятно благодаря револьверному механизму наращивания бура. В кассете, напоминающей барабан револьвера, хранится 29 «патронов» — двухметровых штанг с наружной резьбой с одной стороны и внутренней с другой. Еще одна штанга живет конкретно на хвостовике перфоратора.

Пробурив скважину на глубину около двух метров, машина оставляет первую штангу внутри, отсоединяет перфоратор и отводит его назад, устанавливает между первой штангой и перфоратором новое звено и закручивает резьбу. Возможно бурить дальше и при жажде повторить эту операцию до 29 раз.

    «Револьверная» кассета буровой автомобили разрешает проходить скважины глубиной до 54 м, неспешно наращивая бур удлинительными штангами

Бурение веера машина может проводить как в ручном, так и в всецело автоматическом режиме. Руководствуясь информацией от геологов, маркшейдер (горный инженер) образовывает программу, определяющую, сколько скважин бурить, под какими углами и на какую глубину. Конкретно в шахте он же ставит на стенах отметки для оператора простой краской.

Оператору остается только выставить машину (само шасси, а не бур) по отметкам посредством встроенных лазерных указателей и запустить программу.

    Рабочее место для передвижения Водители многих автомобилей в шахте сидят боком, дабы было комфортно ездить и вперед, и назад.

1. Руль

2. Ручка переключения скоростей. Вращением выбирается одна из трех скоростей, поворотом от себя либо на себя — передний либо задний движение

3. Управление гидравлическими опорами шасси

4. Устройства: обороты, уровень горючего, давление в гидравлических совокупностях

5. Управление положением перфоратора, и осветительными приборами и высотой крыши

6. Указатели поворота, звуковой сигнал, стояночный тормоз

7. Управление катушками. Машина подключается к электрической системе и водопроводу, наряду с этим шланги и кабели она возит с собой на моторизированных катушках

8. Блок контрольных управления и ламп системой смазки и компрессорным оборудованием

9. Катастрофический выключатель

10. Контрольная панель совокупности самодиагностики

11. Педали газа и тормоза

12. Камеры обзора

    Протяженность грузовика без прицепа образовывает 11 метров. Мало для автомобили, талантливой пробурить 54-метровую скважину в жёсткой скальной породе

Статья «Крот-Микеланджело» размещена в издании «Популярная механика» (№158, декабрь 2015).

Буровая установка Sandvik DD420 в работе


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: