VRTÁNÍ PRO TRHACÍ PRÁCE MALÉHO ROZSAHU
Systémy vrtání -
- příklepné
- nárazové
- rotační
- na sucho
- s výplachem
- s odsáváním
VRTÁNÍ PŘÍKLEPNÉ
Ruční příklepné vrtání
Používalo se v minulosti. Vrtalo se tak, že horník držel vrtnou tyč a tloukl na ni kladivem. Po každém úderu vrtnou tyč pootočil. Používalo se vždy několik délek vrtných tyčí, které měly na konci vykované ostří. Vrtalo se do hloubky maximálně 1 m. Vrtná moučka se odstraňovala speciální lžičkou
Strojní příklepné vrtání
Vrtá se vrtacími kladivy z ruky nebo na speciálních podpěrách, které nejen kladivo přidržují, ale zároveň tlačí do vrtu. Používají se podpěry mechanické nebo pneumatické. Odstraňování vrtné drti se provádí odsáváním nebo vodním výplachem. Vrtací kladiva jsou poháněny většinou stlačeným vzduchem, méně často elektromotorem nebo benzínovým motorem.
Rozvod vzduchu u pneumatických vrtacích kladiv se dříve používal kuličkový, v současné době je u lehčích kladiv používán rozvod destičkový, u těžkých kladiv šoupátkový nebo ventilový.
Princip destičkového nebo kuličkového rozvodu je následující: (viz obrázek vrtacího kladiva s kuličkovým rozvodem): Tlakový vzduch vstupuje kanálkem na pravou stranu pístu a přesune jej nalevo, protože na levé straně píst nezakrývá výfukové otvory. Jakmile píst při svém posuvu doleva tyto otvory uzavře, stlačí se pod ním vzduch a zároveň uvolní výfukové otvory v pravé části válce. Přetlak z levé strany pístu přesune kuličku (destičku), ta uzavře pravý kanálek a tlakový vzduch proudí na levou stranu pístu. Tento cyklus se neustále opakuje.
Otáčení vrtáku zajišťuje pootáčecí zařízení. Píst vrtacího kladiva je dutý a má vnitřní drážky, do kterých zapadá drážkovaný hřídel s rohatkou v horní části. Pístnice má vnější drážky šikmé a je zasunuta do vrtákového pouzdra, které má vodící výstupky. Při pohybu pístu vpřed umožňuje rohatka pootočení pístu. Při zpětném pohybu se západky rohatky rozepřou a pístnice pomocí šikmých drážek pootočí vrtákovým pouzdrem.
Vrtné tyče pro vrtací kladiva jsou šestihranné, uvnitř duté pro vedení výplachové vody nebo odsávání. Na konec vrtné tyče se umisťují vrtné korunky osazené vrtdokovem, případně se používají vrtné tyče, jejichž konec je již do korunky vykován, tzv. monobloky.
Parametry nových vrtacích kladiv
Typ kladiva |
Váha |
Počet úderů |
Energie úderů |
Kroutící moment |
Výkon |
Spotřeba vzduchu |
Poznámka |
kg |
úd./min |
kpm |
kpm |
k |
m3/h |
||
VK 15 |
15,5 |
2200 |
|||||
VK 17-3 |
2000 |
1,2 |
108 |
||||
VK 21-3 |
21 |
2400 |
3,5 |
0,8 |
1,8 |
156 |
|
VKO 21-2 |
21 |
2400 |
3,5 |
0,8 |
1,8 |
156 |
odsávání |
VK 22-1 |
23,5 |
2100 |
4,8 |
1,6 |
2,25 |
240 |
|
VK 24 |
25,5 |
2500 |
6 |
2 |
3,3 |
192 |
|
VK 25 |
26 |
2500 |
6 |
2 |
3 |
230 |
|
VK 29-1 |
25 |
1950 |
6,2 |
1,8 |
2,7 |
140 |
Parametry starších vrtacích kladiv
Typ kladiva |
Váha |
Počet úderů |
Výkon |
Spotřeba vzduchu |
kg |
úd./min. |
k |
m3/min. |
|
EDK 60 |
19,3 |
1500 |
1,1 |
1,35 |
EDLK 60 |
19,5 |
1480 |
1,1 |
1,35 |
EI 60 |
13,7 |
1850 |
0,8 |
1,2 |
EFLB 65 |
26 |
1200 |
1,3 |
1,5 |
Klasifikace pevnosti hornin a rychlost vrtání
Třída pevnosti |
Rychlost vrtání VK 21 - 3 cm../ min |
Horniny |
I |
do 5 |
nejtvrdší křemen, rohovec, aplit |
II |
5 - 7 |
kompaktní žula, lavicovité křemence, pevné svory, křemenné porfyrity |
III |
7 - 9 |
celistvý diorit, svory, křemité břidlice, jemnozrnný pyritický siderit, žuly |
IV |
9 - 11 |
diabas, pevné ruly, pyritický siderit, křemence |
V |
11 - 14 |
diorit, křemité dolomity a vápence, pevné pískovce |
VI |
14 - 17 |
siderit, křemitý krevel, chloritické a fylitické břidlice, pevné vápence |
VII |
17 - 20 |
ankerit, vápence a dolomity, siderit, krevel, křemitý limonit |
VII |
20 - 25 |
písčité břidlice, zvětralé žuly, limonit, měkčí vápenec, magnezit |
IX |
25 - 32 |
limonit, grafitické břidlice, zvětralé vápence |
X |
32 - 45 |
zvětralý limonit, sádrovec |
XI |
45 - 65 |
sádrovec, měkká grafitická břidlice, tvrdé druhy uhlí |
XII |
nad 65 |
okr, uhlí, lupek, halit |
VRTÁNÍ NÁRAZOVÉ
Ruční nárazové vrtání
Tímto způsobem se vrtalo pouze směrem dolů. Vrtná tyč o váze několika kg měřila 1,5 m. Střídavě se zvedala a nechávala volně padat do vrtu.
Strojní nárazové vrtání
Vrtná tyč je u tohoto způsobu vrtání přímo spojena s pístem. Pro klasické důlní vrtání se tento způsob nepoužívá, systém se používá u vrtného průzkumu nebo u vrtaček pro práce v lomech.
ROTAČNÍ VRTÁNÍ
Ruční rotační vrtání
Používalo se při vrtání měkčích hornin, uhlí, lupky, měkké vápence apod.
Vrtačka se skládá ze stojanu s řízením přítlaku a vrtné tyče. Vrtná tyč je tvořena klikou, šroubovým vřetenem a spirálovým vrtákem s korunkou. Přítlak vrtáku se řídí tak, že šroubové vřeteno na vrtáku zabírá do šnekového kola ve stojanu. Šnekové kolo je brzděno ovladatelnými čelistmi. Čím více je šnekové kolo brzděno, tím více je vrták přitlačován do vrtu.
Strojní rotační vrtání
Rotační vrtačky se používají pro vrtání měkčích hornin (grafit, uhlí, lupek). Vrtačky se používají vzduchové nebo elektrické. Hlavní výhodou rotačních vrtaček je jejich rychlost, práce bez otřesů a nadměrného prášení.
Vrtné tyče jsou buď hladké nebo hadovcovitě stočená, s otvorem pro vedení výplachové vody. Dvoubřitová korunka se na hadovcovité vrtáky pouze nasouvá a zajišťuje závlačkou, na rovné tyče se šroubuje na závit Rd 20.
Parametry pneumatických rotačních vrtaček
Typ |
Váha kg |
Maximální výkon k |
Otáčky naprázdno ot./min. |
Otáčky při zatížení ot./min. |
Spotřeba vzduchu m3/hod. |
VU 3 |
9 |
2,6 |
1900 |
1000 |
153 |
VU 2 |
19 |
3,5 |
3000 |
700 |
192 |
Parametry elektrických rotačních vrtaček
Typ |
Váha kg |
Maximální výkon kW |
Otáčky ot./min. |
Napětí V |
Provedení |
E 428 I |
13,5 |
0,9 |
700 |
3 x 220 |
normální |
E 438 I |
15 |
0,9 |
700 |
3 x 125 |
nevýbušné |
E 428 II |
15,5 |
0,9 |
400 |
3 x 380 3 x 220 |
normální |
E 438 II |
17 |
0,9 |
400 |
3 x 125 |
nevýbušné |
E 158 |
80 |
1,8 |
150 - 660 |
3 x 380 |
Nevýbušné na stojan |