Пневматикалық перфораторлар мен бұрғылау жабдығы: таңдау және техникалық қызмет көрсету

Тау-кен өндірісінде, карьерлерде және тау-кен қазбаларын салуда пневматикалық перфоратор бұрғылау жұмыстарының басты құралы болып қала береді — мұнда сенімділік пен далалық жағдайда жөндеуге жарамдылық кез келген электрондық жетілдіруден маңыздырақ. Бірақ конструкцияның қарапайымдығының артында ережелер жиынтығы жасырылған: дұрыс таңдалмаған модель, буксаны ауыстыру мерзімінің өткізіп алынуы немесе сығылған ауа магистралындағы қарапайым ағып кету бірнеше аптаның ішінде жарамды перфораторды тоқтап қалу көзіне айналдыруы мүмкін. Төменде — тау-кен кәсіпорындарының инженерлері мен жабдықтаушылары үшін ОЗБИО пневматикалық бұрғылау жабдығын таңдау және оған техникалық қызмет көрсету бойынша практикалық нұсқаулық берілген.

---

Пневматикалық бұрғылау аспаптарының сыныптары

Модельдерді салыстырмас бұрын, міндет жабдықтың қай сыныбына жататынын түсіну маңызды. Қолмен ұсталатын, телескопиялық, стационарлық немесе көмекші пневмоаспап — әртүрлі техникалық қызмет көрсету логикасы бар әртүрлі салмақ санаттары.

Аспап сыныбы	Типтік қолданылуы	Модель үлгілері	Негізгі ерекшелігі
Қолмен ұсталатын перфораторлар (ПП)	Ұңғымаларды қолмен бұрғылау, шектеулі кеңістіктегі қазба	ПП36В2, ПП36У, ПП54В2, ПП63В2	Ықшамдылық, тіреуішсіз жұмыс
Телескопиялық перфораторлар (ПТ)	Пневмотіректе беру арқылы бұрғылау, көтерілу және түсу ұңғымалары	ПТ38Б, ПТ48А, ПТ75	ПП75-пен біріктірілген қуат агрегаты
75-серия перфораторлары	Карьерлер мен жерасты жұмыстарына арналған жаңартылған желі	ПП75, ПТ75	Бөлшектердің біріктірілуі, патенттелген храповик тораптары
Пневмоқозғалтқыштар	Бұрғылау кареткаларын, лебедкаларды, айналдырғыштарды жетектеу	ОЗБИО пневмоқозғалтқыштар желісі	Жарылыс қаупі бар аймақта электрсіз ықшам айналу моменті
Пневматикалық аралар	Жабдықты монтаждау/демонтаждау кезінде металды және материалдарды кесу	ОЗБИО пневмоаралары	Ұшқын шығуы рұқсат етілмейтін жерде пневможетек

Пневматикалық аспаптардың толық желісі мен оған арналған қосалқы бөлшектер ОЗБИО пневматикалық жабдығы бөлімінде ұсынылған.

Модель таңдау алдындағы бақылау парағы

Сатып алуға өтінім жасамас бұрын, жабдықтаушы мен бас механик бес параметрді жазбаша бекітуі керек — бұл жеткізушімен тексеруге кететін уақытты үнемдейді және «міндетке сай емес» аспапты сатып алу қаупін азайтады:

1. Бұрғылау-жару жобасы бойынша ұңғыманың диаметрі мен тереңдігі.
2. Бұрғылануы бойынша жыныс санаты (М.М. Протодьяконов шкаласы немесе соған ұқсас шкала бойынша беріктік).
3. Беру тәсілі — қолмен, пневмотіректе, телескопиялық берушімен.
4. Суландыру жүйесінің бар-жоғы мен параметрлері (құрғақ бұрғылау шаңның жүктемесін және коронканың тозуын күрт арттырады).
5. Қосылу нүктесіндегі нақты жұмыс қысымы мен ауа шығыны — компрессордың паспорттық мәні емес, магистраль соңында өлшенген мән.

Соңғы тармақ көбіне өткізіп алынады, дегенмен нақ осы параметр таңдалған перфоратордың нақты горизонтта немесе нақты қазбада паспорттық өнімділікті іске асыратынын анықтайды.

---

ПП сериялы қолмен ұсталатын перфораторлар: қашан орынды

ПП сериялы пневматикалық тасымалы перфораторлар — әртүрлі беріктіктегі жыныстарда диаметрі 32–63 мм ұңғымаларды бұрғылауға арналған негізгі аспап. ПП36В2 және ПП36У үлгілері тар қазбалар мен шектеулі кеңістіктегі жұмыстарға сай келеді. ПП54В2 және ПП54ВБ2 — орта класстың әмбебап модельдері. ПП63В2, ПП63С2 және ПП63ВБ2 — үлкен диаметрде бұрғылауға және жоғары беріктіктегі жыныстарға арналған ауыр перфораторлар.

ПП сериясының моделін таңдау критерийлері:

• Ұңғыманың диаметрі мен тереңдігі. Бұрғылау диаметрі неғұрлым үлкен болса, соғу энергиясы соғұрлым жоғары болуы керек — ПП36-дан ПП54 немесе ПП63-ке көшу дәл осы параметрмен анықталады, «болашаққа қуат қоры» емес.
• Жыныстың бұрғылануы бойынша беріктігі. Орташадан жоғары беріктіктегі жыныстар үшін «Б» индексті модельдер (ПП54ВБ2, ПП63ВБ2) күшейтілген соғу механизмінің арқасында тұрақтырақ бұрғылау жылдамдығын береді.
• Желдету мен шаңдану жағдайлары. Автоматты су беру функциясы бар модельдер (75 серия үшін өзекті) шаң түзілуін азайтады және коронка ресурсын ұзартады.
• Салмағы мен эргономикасы. Салмағы 25 кг-нан асатын қолмен ұсталатын перфоратор пневмотіректі қажет етеді — әйтпесе оператор ауысымды физикалық түрде көтере алмайды.

---

Телескопиялық перфораторлар мен 75-серия: біріктіру — үнемдеу тәсілі

75-серия перфораторлары (ПП75 және ПТ75) — ОЗБИО желісінің қазіргі буыны. Жабдықтау қызметі үшін олардың басты практикалық артықшылығы — біріктірілген қуат агрегаты: цилиндр, соққы поршені, золотник тобы, айналу бұрандасы және дулыға жинағы қолмен және телескопиялық нұсқа арасында өзара алмастырылады. Бұл ескі модельдердің әртекті паркіне қызмет көрсетумен салыстырғанда қосалқы бөлшектер қоймасының дерлік екі есе қысқаруын білдіреді.

Сонымен қатар 75 серия ПП54 перфораторларынан бөлшектердің бір бөлігін қарызға алады (золотник тобы, дірілсөндіргіш құрылғы, бұрғыұстағыш) — бұл жаңа желіге көшу кезінде қоймадағы қалдықтарды шығынға жазбай пайдалануға мүмкіндік береді.

75 серияны пайдалану кезіндегі практикалық артықшылықтары:

1. Айналмалы-шлицті букса жұмыс орнында жөнделеді. Тозған букса элементін бөлшекті жөндеу шеберханасына жібермей-ақ, тікелей жұмыс алаңында ауыстыруға болады.
2. Автоматты су беру бұрғылау режимімен синхронды түрде қосылады — адами фактор («суды ашуды ұмытып кетті») жойылады, бұл коронка мен буксаны қызып кетуден және абразивті тозудан тікелей қорғайды.
3. Серіппесіз патенттелген храповик торабы жоныс түйіршіктері түскенде серіппелі аналогтарға тән қысылып қалу жиілігін азайтады.
4. Беру күшінің үздіксіз реттелуі ПТ75-те бұрғылауды тоқтатпай-ақ ұңғыма бойындағы жыныс беріктігінің өзгеруіне режимді бейімдеуге мүмкіндік береді.

---

Бұрғылау учаскесінің көмекші пневможабдығы

Перфоратор жиынтығы сирек жалғыз жұмыс істейді. Көмекші жабдықтың үш тобы бұрғылау бригадасының нақты өнімділігін перфоратордың өзінен кем емес анықтайды:

• Пневмотіректер (П1, П2, П3 модельдері) — перфораторды қазба бетіне береді және оператордан физикалық жүктемені алады. Дұрыс таңдалмаған пневмотіректе телескопиялық перфоратор не мәлімделген өнімділікке жетпейді, не берудің қисаюынан буксаны тезірек тоздырады.
• Дулығалар — перфоратор мен бұрғылау штангасы арасындағы қосылыс элементі. Дулыға мен перфоратор буксасының сай келмеуі — айналмалы-шлицті тораптың мерзімінен бұрын тозуының және соғу энергиясының жоғалуының жиі себептерінің бірі.
• Пневмоқозғалтқыштар мен пневматикалық аралар — учаскенің көмекші аспабы: кареткалар мен айналдырғыштарды жетектеу, бекітпе мен құбыр жүйесін монтаждау кезінде металды кесу. Олардың тау-кен жағдайындағы артықшылығы — ұшқын шықпауы және электраспапқа қосымша қорғаныс шаралары қажет ылғалды, шаңды ортада жұмыс істей алуы.

---

Тозатын бөлшектер: перфоратордың ресурсы неге жұмсалады

Пневматикалық перфоратор — циклдер жиілігі жоғары соққы механизмі, оның бөлшектерінің бір бөлігі «істен шыққанша жұмыс істеуге» емес, жоспарлы ауыстыруға есептелген. Ереже қарапайым: тозған бөлшек неғұрлым ерте ауыстырылса, ол көрші тораптарды соғұрлым аз бүлдіреді.

Торап / бөлшек	Ауыстырудың типтік мерзімі	Шекті тозу белгісі	Ауыстыруды өткізіп алудың салдары
Бұрғылау коронкасы / бұрғы	аспап паспорты бойынша, мұқалу фактісі бойынша	бұрғылау жылдамдығының төмендеуі, ұңғыма метріне ауа шығынының артуы	дулығаның қызып кетуі, штанганың сынуы
Айналмалы-шлицті букса	150–300 моточас (жыныстың абразивтілігіне байланысты)	айналу осі бойынша сырғу, бұрғының біркелкі емес айналуы	дулыға мен дулыға жинағының тезірек тозуы
Золотник тобы (клапан-тарату)	300–500 моточас	соғу қуатының төмендеуі, «басылған» соғу дыбысы	бұрғылау өнімділігінің 20–30%-ға төмендеуі
Соққы поршені	жоспарлы бөлшектеу кезіндегі ақаулауды анықтау нәтижелері бойынша	соққы бетінің сынуы, жұмыс бетіндегі сызаттар	келесі циклде цилиндрдің бұзылуы
Дірілсөндіргіш құрылғы	маусымдық тексеру, серпінділік жоғалғанда ауыстыру	тұтқадағы дірілдің артуы	оператордың кәсіптік ауруы, корпустың тезірек тозуы
Тығыздағыштар мен манжеталар	әрбір жоспарлы бөлшектеу кезінде	камералардағы қысымның төмендеуі, корпустан ауаның ағуы	соғу энергиясының жоғалуы, ішкі қуыстардың сулануы
Беру храповигі торабы	ТҚ кезінде бақылау, тозу бойынша ауыстыру	берудің сырғуы	бұрғылау жылдамдығының тұрақсыздығы

Мерзімдер қосалқы бөлшектер қорын жоспарлауға арналған бағдар ретінде берілген — нақты наработка жыныстың абразивтілігіне, суландыру жүйесіндегі судың сапасына және, әсіресе маңыздысы, сығылған ауаның өзінің сапасына байланысты.

---

Сығылған ауаның сапасы неге перфоратордың ресурсын анықтайды

Пневматикалық перфоратор белгілі бір жұмыс қысымында (әдетте аспап кірісінде 5–6 атмосфера) және белгілі бір ауа шығынында жұмыс істеуге есептелген. Есептік параметрлерден кез келген ауытқу тораптардың ресурсына жыныстың абразивтілігінен де тезірек соғады:

• Ауадағы ылғал. Золотник тобына жететін конденсат майлауды шайып тастайды және дәл үйкелу жұптарында коррозия тудырады — золотник пен цилиндр бірнеше аптаның ішінде тығыздығын жоғалтады.
• Май тұманының жеткіліксіздігі немесе артық болуы. Ауа магистралындағы майлау майының жетіспеуі буксаның және соққы поршенінің тозуын күрт жеделдетеді; майдың артық болуы, керісінше, шығару каналдарын бітеп, соғу жиілігін төмендетеді.
• Механикалық қоспалар. Құбырлардан шыққан тат пен қабыршақ золотник тобының ішінде абразив ретінде жұмыс істейді — 300–500 моточасқа есептелген торап үш есе тезірек істен шығуы мүмкін.
• Магистраль соңындағы қысымның түсуі. 6 атмосфераның орнына 4 атмосфера алатын перфоратор соғу энергиясының үштен бірін жоғалтады — сонымен қатар сырттай жарамды болып көрінеді, ал бригада бұрғылау жылдамдығының төмендігін «қатты жыныс» немесе «ескі аспапқа» жазады.

Дәл соңғы тармақ — тұтыну нүктесіндегі нақты қысымның түсуі — тәжірибеде бұрғылау учаскесінің төмен өнімділігінің ең бағаланбаған себебі болып шығады.

---

Диагностика: аспаптың тозуы ма, әлде ауамен жабдықтау мәселесі ме?

Бұл екі себепті көзбен ажырату қиын — белгілері ұқсас. Төмендегі кесте перфоратор қазба бетінен алынып, жөндеуге жіберілместен бұрын іздеу шеңберін тезірек тарылтуға көмектеседі.

Қазба бетіндегі белгі	Ықтимал себеп — аспаптың тозуы	Ықтимал себеп — ауамен жабдықтау	Бірінші кезекте не тексеру керек
Бұрғылау жылдамдығының төмендеуі	коронканың тозуы, золотник тобының тозуы	кірісте жеткіліксіз қысым, ұзын/жіңішке шланг	тікелей аспап жанындағы манометр
«Басылған» соғу дыбысы	соққы поршенінің бойлауы немесе тозуы	қысымның түсуі, көрші тұтынушыға ауысу	бірнеше перфоратор бір мезгілде жұмыс істегендегі қысым
Бұрғының сырғуы / соғылуы	айналмалы-шлицті буксаның тозуы	—	буксаны бөлшектеу және өлшеу
Компрессор іске қосылғанда перфоратор «тартпайды»	—	компрессордың жеткіліксіз өнімділігі, желідегі ағып кетулер	компрессордың паспорттық өнімділігіне қарсы желінің жалпы шығыны
Ауысым бойы тұрақсыз қуат	корпус тығыздағыштарының тозуы	құбырлар қызған сайын ағып кетулер санының артуы және жаңа алу нүктелерінің ашылуы	магистральдың ультрадыбыстық тексерілуі
Сырттай жарамды аспапта ұңғыма метріне ауа шығынының артуы	тығыздағыштар арқылы ішкі ағып кетулер	аспапқа дейінгі тарату желісіндегі ағып кетулер	нақты шығынды аспапқа есептелген шығынмен салыстыру

Егер учаскедегі бірнеше перфоратор бір мезгілде көрінетін механикалық ақаусыз қуатын жоғалтса — бұл дерлік әрдайым аспап емес, сығылған ауа желісі туралы сигнал.

---

Сығылған ауа желісіндегі ағып кетулер: қуат жоғалуының жасырын себебі

Бұл тақырыпты бөлек тоқталуға тұрарлық, себебі өнімділіктің төмендеуінің бұл себебі пневмоаспапқа ТҚ жоспар-кестесіне сирек енеді — бірақ енуі керек еді.

Тау-кен кәсіпорнының сығылған ауа желісі — ауыр жағдайларда төселген жүздеген метр құбырлар, бұрандалы қосылыстар, жылдам ажыратылатын муфталар мен шлангтар: діріл, температура ауытқуы, техника қозғалысы кезіндегі механикалық зақымдар. Әрбір тығыз орналаспаған қосылыс — тұрақты ағып кету көзі, ал шулы өндірістік учаскеде бұл ағып кетулер адам құлағына физикалық түрде естілмейді.

Ағып кетулердің экономикасы жалпы алғанда «Сығылған ауаның ағуы: сіз қанша ақша жоғалтасыз және оны қалай табуға болады» мақаласында қарастырылған: 7 атмосфера қысымда диаметрі 3 мм бір ағып кету кәсіпорынға жылына мыңдаған доллар электр энергиясына түседі. Бірақ бұрғылау учаскесі үшін екінші, кем маңызды емес салдар бар: компрессор мен перфоратор арасындағы әрбір ағып кету — тұтыну нүктесіндегі жұмыс қысымының тікелей жоғалуы. Компрессор қалыпты режимде жұмыс істеуі, сығылған ауаның жалпы өндірілуі паспортқа сай болуы мүмкін, ал магистральдың алыс ұшындағы нақты перфоратор қысымды толық алмай, бригада қате түрде аспаптың тозуына жазатын себептермен «баяулайды».

Жұмыс істеп тұрған учаскеде мұндай ағып кетулерді құлақпен табу мүмкін емес — перфораторлар мен компрессорлық үйдің турбулентті шуы ағып кету сыбдырын толығымен жасырады. Шешім — өндірістік шу арқылы турбулентті ағынның жоғары жиілікті ультрадыбысын тани алатын мамандандырылған ағу іздегішпен сығылған ауа желісін мерзімді ультрадыбыстық тексеруден өткізу. Мұндай диагностикаға арналған жабдық пен әдістеме KEG TRK-тың ультрадыбыстық диагностика бойынша серіктесі SDT-дан ультрадыбыстық ағу іздеу бөлімінде сипатталған.

Бас механик қызметі үшін практикалық қорытынды: қоректендіру желісіндегі ағып кетулерге мерзімді аудитсіз пневматикалық бұрғылау аспабына техникалық қызмет көрсету бағдарламасы жүйенің тек жартысына ғана қызмет көрсету болып табылады. Перфоратор ресурсының екінші жартысы қазба бетінде емес, ешкім тексермейтін құбыр жолында жоғалады.

Бұрғылау учаскесінде ауа қайда жиі жоғалады

• Тасымалы шлангтардағы жылдам ажыратылатын муфталар — перфоратордың қазба беттері арасында үнемі қозғалуына байланысты ең осал жер.
• Жұмыс істеп тұрған компрессор мен перфоратордың өзінің дірілдік жүктемесінен кейінгі қатаң тарату желісіндегі бұрандалы қосылыстар.
• Магистральды жөндегеннен кейінгі ажыратылатын түйіндердегі мерзімі өткен төсемдер.
• Көрші қазба беттеріне уақытша тармақтардағы жабылмаған немесе ақаулы вентильдер.
• Ұзындығы бойынша микросызаттары бар тозған жоғары қысымды шлангтар — көзге көрінбейді, бірақ айтарлықтай шығын береді.

Бұл ақаулардың бірде-біреуі жалаң көзге көрінбейді немесе жұмыс істеп тұрған перфоратор фонында естілмейді — дәл осыдан ультрадыбыстық, көзбен емес, бақылаудың практикалық құндылығы туындайды.

---

Перфораторларға техникалық қызмет көрсетудің практикалық бағдарламасы

Төменде ПП сериясына, 75 сериясына және жалпы көмекші пневмоаспапқа қолданылатын регламенттің минималды қаңқасы берілген.

Мерзімділігі	Аспап бойынша жұмыстар	Сығылған ауа желісі бойынша жұмыстар
Әр ауысымда	Көзбен қарап тексеру, аспап жанындағы қысымды тексеру, су/май берілуін бақылау	Көрінетін қосылыстарды қарау, ылғал бөлгіштерден конденсатты сарқу
Апта сайын	Букса сырғуын, дулыға мен коронканың жай-күйін тексеру	Алыс тұтыну нүктелеріндегі қысымды бақылау
Ай сайын	Золотник тобы мен дірілсөндіргішті бақылау үшін ішінара бөлшектеу	Магистральды көзбен аралап шығу, жылдам ажыратылатын қосылыстарды тексеру
Тоқсан сайын	Толық бөлшектеу, соққы поршені мен цилиндрді ақаулау, тығыздағыштарды ауыстыру	Желіні ағып кетулерге ультрадыбыстық тексеру
Наработка / паспорт бойынша	Тозу фактісі бойынша буксаны, золотник тобын жоспарлы ауыстыру	Анықталған ағып кетулерді жою, жөндеуден кейін қысымды қайта бақылау

Мұндай кесте ОЗБИО-ның зауыттық регламенттерін алмастырмайды, оны сығылған ауамен жабдықтау жүйесі тарапынан бақылаумен толықтырады — паркінің формальды түрде «аспап емес» бөлігі, бірақ ол аспаптың паспорттық ресурстың қанша бөлігін нақты алатынын анықтайды.

Оператор мен пневмоаспапты жөндеуші слесарьдың рөлі

Қағаздағы регламент оны орындайтын адамсыз жұмыс істемейді. Регламент іске асуы үшін әдетте екі қарапайым ұйымдастырушылық шара жеткілікті:

• Аспап жанындағы қысымды тексеруді операторға бекіту, ауысымға бір рет келетін энергетикке емес. Перфоратор кірісіндегі манометр — арзан құрал, бірақ ол магистральдағы қысымның түсуі туралы бірінші сигнал беретін нәрсе.
• Учаске слесарін букса мен золотник тобының тозуының типтік белгілерін дыбыс пен сырғу бойынша тануға үйрету — ПП сериясы мен 75 сериясының көптеген ақаулары не көзделу керегін білсе, толық бөлшектеусіз-ақ диагностикаланады.

---

Оңай болдырмауға болатын пайдалану қателері

• Перфораторды «көзбен», ұңғыма диаметрі мен жыныс беріктігін есептеместен таңдау. Нәтижесі — не соғу энергиясының жетіспеуінен жеткіліксіз бұрғылау, не жеңіл ПП36 жеткілікті болатын жерде қуаттырақ модельдің тезірек тозуы.
• Пневмотіректен үнемдеу. Телескопиялық перфораторды қолмен ұстау буксаның және дулығаның қисаюына әкеледі — жүздеген моточасқа есептелген торап бірнеше есе тезірек тозады.
• Бөлшектеуді аспап толық тоқтағанша кейінге қалдыру. Золотник тобын жоспарлы ішінара бөлшектеу апаттық тозудан кейін цилиндр мен соққы поршенін ауыстырудан арзанырақ.
• Дулығалар мен буксаларды «қоймада бар болғандықтан» әртүрлі серияларда араластыру. Отырғызу өлшемдерінің сай келмеуі — «сапасыз қосалқы бөлшектерге» жазылатын жедел сырғудың жиі себебі.
• Компрессорлық станцияны бақылап, тарату желісінің өзін бақыламау. Компрессордың паспорттық өнімділігі ондаған анықталмаған ағып кетулері бар үш жүз метрлік магистральдың соңындағы нақты қысым туралы ештеңе айтпайды.

---

Қорытынды

Пневматикалық перфоратордың ресурсы үш факторға байланысты: бұрғылау жағдайларына дұрыс таңдалған модель, тозатын бөлшектерді мерзімі бойынша ауыстыру тәртібі және — көбіне ескерілмей қалатын — аспап кірісіндегі сығылған ауаның сапасы мен тұрақтылығы. ОЗБИО-ның ПП және 75 сериялары, пневмоқозғалтқыштар, пневмоаралар, дулығалар мен пневмотіректер бұрғылау учаскесінің толық жиынтығын құрайды, бірақ олардың жиынтық өнімділігі ең әлсіз буынмен шектеледі — көбіне ол перфоратордың өзі емес, ағып жатқан магистраль болып шығады. Сығылған ауа желісін тұрақты ультрадыбыстық аудиттен өткізу — энергетика қызметінің бөлек міндеті емес, бұрғылау аспабына техникалық қызмет көрсету бағдарламасының табиғи жалғасы: ол компрессорлық үйдің электр энергиясын үнемдейді және сонымен қатар перфораторға сіз әлдеқашан ақысын төлеген жұмыс қысымын қайтарады.