VRTÁNÍ PRO TRHACÍ PRÁCE VELKÉHO ROZSAHU V LOMECH

Používané metodyjsou obdobné jako u vrtných prací pro geologický průzkum:

• vrtání nárazové
• s vrtákem na laně
• s vrtákem na soutyčí
  • vrtání příklepné
  • s vnějším kladivem
• s ponorným kladivem
• vrtání rotační
• rotační řezné
• rotační jádrové
• rotační valivé
• rotačně příklepné
• vrtání plamenem

Nárazové vrtání

Nárazové vrtání s vrtákem na laně

Jeho princip spočívá v tom, že těžké dláto dlouhé jeden až dva metry je zavěšeno na laně, kterým je střídavě zvedáno a volným pádem spouštěno do vrtu. Na spodním konci dláta bývá zpravidla jednoduché ostří, které rozpojuje horninu. Horní konec dláta bývá zatížen přídavným závažím. Tím, že je dláto zavěšeno na jednosměrně vinutém laně, při každém vytažení se pootočí. Výkon tohoto způsobu vrtání je asi 8 až 10 m za 8 hodin. Nevýhodou je možnost vrtání pouze svislých vrtů větších průměrů a nutnost vybírání vrtné drti lžícováním nebo kalováním.

Na tomto principu pracují vrtací soupravy BU 20 Urálec.

Nárazové vrtání s vrtákem na soutyčí

Princip tohoto vrtání je stejný jako u nárazového vrtání na laně. Liší se tím, že dláto je zvedáno a spouštěno pomocí soutyčí, jehož horní konec je spojen s pístem, pohybujícím se v pneumatickém válci. Proti vrtání na laně je tento způsob výhodnější, protože náraz dláta na horninu lze zvětšit pneumatickým přítlakem. Nevýhodou je možnost vrtat pouze svislé vrty. Rychlost vrtání a odstraňování vrtné drti je stejné jako u vrtání na laně.

 

Příklepné vrtání

Příklepné vrtání s vnějšími kladivy

Jsou to těžší vrtací kladiva připevněná k saním posuvným po lafetě, jejíž úhel lze podle potřeby měnit. Kladivo zůstává trvale nad povrchem skály a je s korunkou spojeno vrtací tyčí, která se nastavuje podle postupu vrtu do hloubky. Dříve se k upevnění vrtacích kladiv používaly různé typy pneumaticných a mechanických podpěr.

Dnešní typy vrtných souprav tohoto lehkého typu jsou většinou opatřeny třemi koly s pneumatikami, nejsou ale samohybné. Váží mezi 300 až 600 kg. Vrtají ekonomicky do hloubky 10 až 15 m. Vrtné soupravy se hodí jak pro svislé, tak i pro šikmé nebo vodorovné vrty.

Příklepné vrtání s ponornými kladivy

Jde o vrtné soupravy, u kterých výkonné vrtací kladivo o malém vnějším průměru postupuje bezprostředně za vrtací korunkou do vrtu. Tímto uspořádáním neklesá vrtací rychlost ve větších hloubkách, ale je stále přibližně stejná. Je ale o něco nižší než počáteční vrtací rychlost vrtných souprav s vnějšími kladivy. Ponorné vrtací kladivo většinou nemá zařízení na otáčení vrtáku. Místo toho otáčí motor celé vrtné soutyčí, na jehož konci je upevněno ponorné kladivo s korunkou. Motor se používá reverzační s pneumatickým nebo hydraulickým pohonem.

Tyto soupravy se dříve montovaly na tříkolový nesamohybný podvozek, dnes se usazují na kolový nebo pásový samohybný podvozek.

Parametry příklepných vrtacích souprav s ponorným kladivem

Parametry příklepných vrtacích souprav univerzálních

Parametry příklepných vrtacích souprav s vnějším kladivem

Vrtání rotační

Soupravy pro rotačně řezné vrtání

Rotačně řezné vrtání hornin probíhá tak, že břit otáčejícího se vrtáku odřezává vrstvu horniny, a to tehdy, je-li překročen tzv. kritický přítlak na vrták. Není-li tento kritický přítlak překročen, hornina není odřezávána, ale pouze se obrušuje a zároveň s ní i břity vrtací korunky. Velikost kritického přítlaku je dána tvrdostí horniny. Čím víc se kritický přítlak překročí, tím rychleji postupuje vrták do vrtu. Překročí-li se tzv. optimální přítlak, rychlost vrtání již nestoupá, případně začne klesat. Čím je hornina tvrdší a čím má vrtací korunka větší úhrnnou délku svých ostří, tím větším přítlakem musíme působit na vrták, abychom dosáhli ekonomického výsledku. Při nadměrných přítlacích se ale může porušit podávací zařízení nebo vrtací korunka. Proto se zcela tvrdé horniny nevrtají rotačně řezným způsobem, protože by musel být přítlak značně vysoký.

Soupravy pro rotačně řezné vrtání musí tedy vyvinout podstatně vyšší přítlak než soupravy pro příklepné vrtání, které mohou být proto lehčí. U rotačně řezných souprav lze získat potřebný přítlak do vrtu příslušnou váhou soupravy. Kde vlastní váha nestačí, je třeba použít přídavnou zátěží, případně vhodným kotvením nebo rozepřením soupravy. Proto se pro vrtání středně pevných hornin používají velmi těžké vrtací soupravy na pásovém podvozku.

Parametry rotačních vrtacích souprav