Электрооборудование шахтных бурильных машин

1.

Электрооборудование
шахтных бурильных машин
Шахтные
бурильные
машины
и
установки предназначены для бурения шпуров и скважин
в породах различной крепости при проведении горных
выработок, строительстве тоннелей, а также при ведении
очистных работ в рудниках.

2.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• Шпуры и скважины бурят вдоль оси выработки, в кровлю, бока и
почву выработки. Бурильные установки полностью механизируют
процесс бурения, улучшают санитарно-гигиенические условия
работы и частично механизируют процессы заряжания шпуров и
крепления, выработки.
• Бурильные машины и установки разделяют на фронтальные и
радиально-фронтальные. Фронтальными установками шпуры и
скважины бурятся только вдоль оси выработки, радиальнофронтальными — вдоль оси выработки и перпендикулярно к ней.
• По типу бурильных головок бурильные установки подразделяют

3.

Буровая каретка Boomer c 4 манипуляторами

4.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• на оборудованные бурильными головками вращательного (f (коэффициент крепости пород)< 8), вращательноударного (f = 8-14) и ударно-вращательного (f= 12-20 и
более) действия.
• Бурильные машины и установки подразделяют по роду потребляемой энергии - на пневматические, гидравлические,
электрические и комбинированные; по типу ходовой части –
пневмошинные, колесно-рельсовые и гусеничные, а также по
числу бурильных головок - 1 -3.
• Так же сами бурильные машины разделяют на буровые

5.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• установка для бурения скважин и буровые установки для
бурения шнуров (буровые каретки).
• Шахтные
бурильные
машины,
обычно,
оснащаются
комбинированной
силовой
установкой
состоящей
из
малотоксичного дизельного двигателя с воздушным и (реже)
водяным охлаждением для перемещения машины по горным
выработкам и электродвигателей (ля) для проведения буровых
работ. Малотоксичные дизельные двигатели снабжены
комбинированной
двухступенчатой
(каталитической
и
жидкостной) системой очистки выхлопных газов. Для питания
электродвигателей на машине может располагается кабельный
барабан с кабелем.

6.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• По основным параметрам (грузоподъёмность, масса и мощность
привода) шахтные бурильные машины можно разделить на
лёгкие, средние, тяжёлые и сверхтяжёлые, по соответствующим
габаритным
размерам
—
на
малогабаритные
и
крупногабаритные.
• Основные преимущества самоходных бурильных машин:
• - высокая удельная мощность и производительность;
• - мобильность;
• - способность преодолевать крутые подъемы и неровности
подошвы выработок;
• - возможность полной автоматизации процессов бурения.

7.

Буровая установка для бурения скважин Simba

8.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• Современные имеют электронные системы самодиагностики
агрегатов и узлов, системы мониторинга производства горных
работ,
системы
автоматического
бурения,
системы
позиционирования и промышленного видеонаблюдения.
• На горных предприятиях, где работы в проходческих или
очистных забоях сопряжены с рисками для людей имеются
системы дистанционного управления бурильной машиной с
пульта оператора. Одновременно оператор может управлять
несколькими машинами (сам оператор контролирует работу
автоматики буровых механизмов и самих агрегатов).При
дистанционном управлении появилась возможность отработки

9.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• месторождений с помощью самообрушения руды и применения
менее затратных систем разработки.
• При дистанционном управлении ПДМ пульт оператора может
находится в любом месте подземного рудника или шахты или на
поверхности.
• Все бурильные машины для бурения шпуров имеют одну и ту же
принципиальную компоновку, однотипный исполнительные
органы и отличаются друг от друга размерами, количеством
манипуляторов с установленными перфораторами (до 4-х),
отдельными узлами, типом привода и ходовой части.
• Все бурильные машины для бурения скважин так же и
отличаются друг от друга только размерами, отдельными узлами,
типом привода и ходовой части.

10.

Шахтная бурильная установка:
1 — ходовая часть; 2 — привод ходовой
части; 3 — гидросистема; 4 — система
управления; 5 — позиционер; 6 —
манипулятор; 7 — бурильная машина

11.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• Бурильные машины являются, многодвигательными. Главный
(главные) двигатель, имеющий большую мощность (от 30 до 110
кВт) вращает двигатели (насосы) гидросистемы. Другие двигатели
малой мощности устанавливаются на вспомогательных системах
(вентиляторы охлаждения, система пожаротушения, система
смазки и т.д.).
• Шахтная бурильная установка состоит из следующих основных
сборочных
единиц:
бурильной
головки с податчиком , манипулятора , рамы с ходовой
частью, привода, пульта и системы управления. . При работе все
бурильные машины на устанавливаются на поддерживающие
устройства которые снижают механические нагрузки на раму и
оси и позволяют выставить сами установки горизонтально

12.

Буровая каретка с одним манипулятором

13.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• в пространстве.
• Машины на гусеничном и колесном ж/д ходу, как правило, имеют
меньшие габариты и применяются, в основном в лавах и
откаточных выработках.
• Практически все ЭД на бурильных машинах асинхронные с
короткозамкнутым ротором (АДК). На ряде моделей
устанавливается так же частотно-регулируемый привод.
• Электрическая схема (слайды ниже) состоит из вводного
устройства для подключения кабеля или 3-хфазного кольцевого
токосъемника, расположенного на оси кабельного барабана,

14.

Буровая каретка УБШ-308 на гусеничном ходу

15.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• главного быстродействующего выключателя нагрузки с
комбинированным приводом (ручной и электромагнитный) или
автоматического
выключателя
(QF1),
автоматического
выключателя ЭД гидропривода или маслостанции, самого ЭД
гидропривода,
понижающих
трехили
двухфазных
трансформаторов питания бортовой сети и вспомогательных ЭД,
так же могут устанавливаться ряд автоматических выключателей
для питания вспомогательного оборудования.
• К обмоткам НН трансформаторов подключен выпрямитель,
выполненный по схеме Ларионова или диодного моста –питания
бортовой сети постоянным током.

16.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• Сами электрические ПДМ могут выпускаться на напряжение
380/660/1140 В.
• Схема управления либо релейная - на бурильных машинах
ранних выпусков или микропроцессорно-релейная – на
современном оборудовании.
• Современные бурильные машины – технически сложное и очень
дорогостоящее оборудование, поэтому они оборудуются всеми
существующими в мировой электротехнике видами
электрических, механических, гидравлических защит и
блокировок. Реле необходимы лишь для схем силовых цепей
управления в виду довольно больших токов в них.

17.

18.

19.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• Фактически современная буровая машина – это робот, оператор
нужен лишь для ее перемещения подключения кабеля и шланга
для технической воды или разбавления бурового раствора (для
промывки скважин или шпуров) и определения первоначальной
точки
бурения
(реперной
точки).
В
дальнейшем
микрокомпьютер, по заложенной программе, сам определяет
направление бурения, автоматически размечает и забуривает
следующую скважину или шпур и контролирует их глубину.
• Буровые каретки, особенно в сложных горно-геологических
условиях, не всегда поддаются процессу автоматизации, так как
грудь забоя неоднородна и забуриться в намеченную точку не

20.

Электрооборудование шахтных
бурильных машин
• всегда возможно. Другой трудностью при проходке выработок
служит то, что они требуют непрерывного контроля в плане
проявления горного давления (образования заколов, трещин и
т.д.) и требуют своевременного вмешательства человека в
процесс
для
предотвращения
повреждения
самого
оборудования.
• В выработках, где подъезд самоходных бурильных машин
невозможен или экономически нецелесообразен в виду
трудности доставки или малых объемов бурения (например
технические скважины) используются стационарные буровые
установки. Они применяются только для бурения скважин, так
как для бурения шпуров применяются перфораторы.

21.

Электрическая переносная
бурильная установка

22.

Электрооборудование шахтных
стационарных бурильных станков
• Буровые установки, в основном, используют пневматическую
энергию, но там, где ее применение невозможно устанавливают
электропривод. В любом случае для их работы необходима так
же техническая вода для промывки скважин.
• Стационарные буровые станки состоят из поддерживающей
распорной колонки или рамы и лебедки перемещения и
редуктора с кулачковым патроном, который удерживает и
вращает буровые штанги.
• Электрическая схема стационарной буровой установки состоит из
вводного устройства кабеля автоматического выключателя с ЭД

23.

Электрический переносной
бурильный станок

24.

Электрооборудование шахтных
стационарных бурильных станков
• вращателя бурового става или насоса гидросистемы, системы
управления и контроля. Зачастую, на небольших станках, ставят
только пульт управления рудничным пускателем, который
размещается недалеко от места проведения работ. На некоторых
типах станков устанавливается система автоматизированного
управления.

25.

Переносной
бурильный станок
НКР-100
1. Подающий патрон;
2. Пульт управления;
3. Ручная лебедка;
4. Распорная колонка;
5. Подающий цилиндр;
6. Оградительный щиток;
7. Буровой став;
8. Погружной
пневмоударник;
9. Салазки с роликом;
10. Редуктор;
11. Кулачковый патрон.

26.

Сборочные единицы станка НКР-100МПА (МВПА):
1 - ограждение штанги; 2 - подающий патрон; 3 - редуктор с
пневмозахватом; 4 – кронштейн; 5 - пульт управления; 6 – податчики;
7 – электродвигатель; 8 - кожух двигателя; 9 – каток; 10 - рукава.