Общая классификация горных инструментов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 7Следующая ⇒

Все виды горных инструментов можно разделить на группы, отличающиеся друг от друга наиболее важными признаками: способом разрушения, видом забоя, материалом и стабильностью рабочей части (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 Схема общей классификации горных инструментов

Первые два признака предопределяют вид горной машины и, при прочих равных условиях, область применения инструментов. Например, резцы выемочных и проходческих комбайнов, разрушающие горную породу с поверхности забоя, характеризуются большой величиной пути трения на единицу объема разрушенной горной массы и поэтому пригодны для работы по породам с коэффициентом крепости не более 5- 6 по шкале проф. М. М. Протодьяконова. Изготовленные из того же материала резцы для шпуров с успехом применяют по горным породам с коэффициентом крепости 8 и более, путь трения их, отнесенный к объему разрушенной горной массы, благодаря применению ВВ во много раз меньше.

Материал рабочей части оказывает решающее влияние на область применения, износостойкость, прочность, конструкцию и технологию изготовления инструментов. Современный режущий инструмент почти весь армируется вольфрамокобальтовыми сплавами; расширяется применение алмазного инструмента. Область применения наплавленного режущего и дробящего инструмента в горной промышленности незначительна и сокращается; например, в струговых установках наплавленный инструмент вытеснен армированным.

Под стабильностью рабочей части понимается способность инструмента сохранять в процессе изнашивания первоначальные геометрические параметры.

Режущий инструмент отделяет стружку от забоя горной породы в результате непрерывного статического воздействия и перемещения инструмента. К режущему инструменту относятся резцы выемочных, проходческих и буровых машин, алмазные пилы и коронки. При правильном выборе режима работы режущий инструмент обеспечивает высокую эффективность процесса разрушения; конструкция его проста, он дешев и поэтому наиболее широко распространен. Но удельный вес трения при резании значителен, в процессе работы инструмент затупляется, вследствие чего снижается производительность машины или возрастает потребляемая мощность. По этой причине даже твердосплавный режущий инструмент не пригоден для разрушения крепких и абразивных пород. Армирование рабочей части весьма твердыми и износостойкими материалами — алмазами позволяет применять режущий инструмент и по крепким породам. Следует отметить, что алмазные коронки в процессе работы самозатачиваются.

Дробящий инструмент внедряется (вдавливается) в горную породу под действием ударной нагрузки. При этом под лезвиями инструмента порода дробится в пыль и образуется лунка. После каждого удара инструмент перемещается в новое положение. В промежутках между лунками порода скалывается. К дробящему инструменту относятся коронки перфораторов и долота станков ударного бурения.

Дробящий, а также комбинированный инструмент применяют для разрушения крепких пород, так как затраты энергии на трение при их работе ниже, чем у режущего, и процесс затупления идет медленнее. Но сам способ разрушения более энергоемок, чем резание, процесс работы прерывен, что обусловливает меньшую эффективность такого инструмента. По этой причине область его применения ограничена главным образом бурением шпуров и скважин.

Раздавливающий инструмент по принципу воздействия на горную породу отличается от дробящего статическим приложением нагрузки. Однако статическое вдавливание требует Значительных осевых усилий, поэтому машины с таким инструментом имеют большие массу и габариты. Раздавливающий инструмент имеет преимущества: непрерывность процесса разрушения, низкие затраты энергии на трение, что позволяет применять его и по крепким абразивным породам; самозатачиваемость, т. е. сохранение при изнашивании первоначальной формы рабочей части или изменение ее в таких пределах, при которых нагрузки на инструмент и его производительность мало зависят от износа. К раздавливающему инструменту относятся шарошки всех видов и дробовые коронки.

Дробовые коронки используют только при разведочном бурении нисходящих скважин.

Шарошечный инструмент широко применяют для бурения скважин; используют его и на проходческих комбайнах. Дисковые шарошки на проходческих комбайнах по породам с коэффициентом крепости 4—8 и более показали высокую износостойкость при относительно низкой энергоемкости разрушения. Проводятся опыты по применению дисковых шарошек на стругах и выемочных комбайнах. Шарошки имеют и существенные недостатки: сложную конструкцию, большую массу, значительную стоимость. Слабым местом шарошек являются их опоры, которые нередко изнашиваются быстрее, чем их рабочая часть.

Комбинированный инструмент предназначен для бурения шпуров и скважин способом, объединяющим основные свойства ударного и вращательного воздействий. При ударно-вращательном способе, когда основным является ударное воздействие, параметры такого инструмента сходны с параметрами коронок перфораторов. При вращательно-ударном способе, когда основным является вращательное (режущее) воздействие, геометрические параметры комбинированного инструмента сочетают в себе параметры коронок и резцов. Область применения комбинированного инструмента — породы средней крепости и крепкие.

К отбойному инструменту относятся изготовленные из стали с последующей термообработкой пики отбойных молотков, которые забиваются в массив горной породы с помощью ударного механизма отбойного молотка. Для отламывания кусков породы пику наклоняют.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒