Analysis of the options of modernization of roller-bit drilling machines with a submersible steamer
- 1 — Saint-Petersburg Mining University
- 2 — Tallinn Technical University
- 3 — Saint-Petersburg Mining University
Abstract
The designs of submersible hammers and dampers protected by patents for reducing the vibration of the drilling rig of roller drill machines are proposed. The variants of modernizing drilling rigs for drilling hard rocks and faces of complex structures are considered. Particular attention is paid to the joint work of submersible shockers and pneumatic shock absorbers, the preferred schemes for the arrangement of these devices by drilling rigs are indicated. The results of experimental tests of machines with pneumatic hammers are presented to determine the vibration performance and drilling speeds. The pneumatic hammer allows increasing the speed of drilling process to the intensification of the destruction of the plain face by the shock load and the cleavage of the protrusions of the unevenness of the face, the better fitting of the bit to the face and the release of the blades or the bit pins from the drill bit. The choice of a particular type of damper or shock absorber depends on its design scheme and the possibility of changing the design of the drill string. With the complexity of installing a damping device in the mast (with significant dimensions of shock absorbers and drilling of strong heterogeneous rocks), it is advisable to use a set of tools to reduce hydraulic pulsations in the mains and cylinders of the hydraulic system by installing chokes in the oil plants and pneumatic shock absorbers. It is proposed to use the device for the development of pneumatic hammers by a patent-pending drilling method with a hollow piston filled with magnetically active heavy liquid, which will allow controlling the frequency and size of the shock pulses and partially compensating for the drill string fluctuations arising from the uneven immersion of the bit in the array . It is noted that the proposed solutions increase the drilling speed by an average of 15%.
References
- Загривный Э.А. Динамические модели и устойчивость подсистемы «исполнительный орган – забой» горной машины: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Санкт-Петербургский горный институт. СПб, 1996. 39 с.
- Замышляев В.Ф. Исследование влияния конструктивных параметров на устойчивость гидрообъемных линейных двигателей – гидроцилиндров систем подачи карьерных буровых станков / В.Ф.Замышляев, С.К.Прасолов // Горная промышленность. № 2(114)/2014. С. 118-122.
- Замышляев В.Ф. Современное состояние конструкций карьерных буровых станков / В.Ф.Замышляев, Р.Ю.Подэрни, С.К.Прасолов // Научный вестник МГГУ. 2012. № 12(33). С. 100-113.
- Кутузов Б.Н. Взрывные работы. М.: Недра, 1980. 392 с.
- Модернизация ударных буровых механизмов / Д.А.Юнгмейстер, Л.К.Горшков, В.А.Пивнев, Ю.В.Судьенков. СПб: Политехника-сервис, 2012. 149 с.
- Патент 2209913 РФ. МПК E21B4/14, E21C37/00. Способ бурения крепких пород и устройство для его реализации / М.М.Ветюков, К.А.Лукашов, В.А.Пивнев, Д.А.Юнгмейстер. Опуб. 10.08.2003.
- Подэрни Р.Ю. Математическая модель обуривания H-метрового уступа буровым станком с гидрообъемной силовой установкой / Р.Ю.Подэрни, И.Ю.Пятова // Горная промышленность. № 2(120) / 2015. С. 116-117.
- Расчет и испытания механизмов для ударного разрушения и бурения пород / Д.А.Юнгмейстер, А.И.Исаев, В.А.Пивнев, М.Ю.Платовских, М.Ю.Непран, С.А.Лавренко. СПб: Политехника-сервис, 2014. 128 с.
- Явление интенсификации передачи энергии удара при центральном повторяющемся соударении твердых тел через промежуточный упругий элемент: Научное открытие № А-415, 2007, диплом № 332 / Д.А.Юнгмейстер, Р.Ф.Нагаев, Ю.В.Судьенков, Л.К.Горшков, В.С.Свинин.
- Patent Abridgment AU – B 79193/87 № 605790 F 16H 039/00, E02F 009/20. Power drive for working organ of industrial machine. R.Ju.Poderni et al. Australian patent office. 30.01.1989.
- Poderni R.Y. Blast hole drill rig with extendable mast / R.Y.Poderni, M.R.Chromoy, V.F.Sandalov // The 5-th International Symposium on Mine Planning and Equipment Selection. Sao Paulo. Brazil: Proceedings. 1996. P. 387-393.
- Poderni R.Y. Power pack characteristic selection for rotary blasthole drill rig with advanced hydro-static drive / R.Y.Poderni, M.R.Chromoy, V.F.Sandalov // A.A. Balkema. Mine Planning and Equipment Selektion 1998. Rotterdam, Brookfield, 1998. P. 633-639.