3. Давление сжатого воздуха, подаваемого в перфоратор
Характеристика энергии сжатого воздуха, подаваемой для бурения шпуров в забой, в значительной степени влияют на производительность процесса бурения. От давления сжатого воздуха, подаваемого в забой, в прямой зависимости растет чистая скорость бурения перфоратором.
Первые конструкции перфораторов, получивших применение во второй половине Х1Х века, работали в основном на давлении сжатого воздуха до 5 атм. Упоминавшаяся нами выше одна из первых конструкций перфораторов Шумана работала на сжатом воздухе с рабочим давлением всего в 2 атм., что считалось одним из её преимуществ при эксплуатации.
Тем не менее, к концу Х1Х века уже ставился вопрос о бурении перфораторами с повышенным давлением сжатого воздуха, как одного из факторов увеличения чистой скорости бурения , но в то же время отмечалось, что подавать в забой сжатый воздух с повышенным давлением экономически не целесообразно.
В ХХ веке перфораторы изготавливались с расчетом подачи в них при бурении сжатого воздуха с давлением 5 атм.
Степень увеличения чистой скорости бурения ручным перфоратором коронкой диаметром 53 мм характеризуется следующими коэффициентами :
Давление сжатого воздуха у забоя, Н/м2*105 5 6 7 8 9 10 11
Относительный коэффициент скорости бурения 1,0 1,27 1,46 1,59 1,64 1,67 1,7
Скорость бурения колонковыми перфораторами также увеличивается в среднем в 1,5 раза с повышением давления сжатого воздуха у забоя с 5*105 до 7*105 Н/м2 (с 5 до 7 атм.).
Кроме увеличения чистой скорости бурения, при повышении давления сжатого воздуха снижается его расход на 1 м3 отбитой горной массы и удельный расход буровой стали, работа перфоратора характеризуется устойчивостью режима, резкими ритмичными ударами поршня, равномерным вращением бура.
Однако при имеющемся в тот период техническом оснащении с повышением давления сжатого воздуха у забоя выше 8 атм. наблюдались отрицательные стороны: перфораторы, шланги, буры при таком давлении не выдерживали длительной работы, машины быстро перегревались, буры ломались, шланги лопались. Увеличивался шум в забое и вибрации, отрицательно влияющие на организм человека.
Очевидно для перехода на бурение с давлением сжатого воздуха выше 8 атм. необходимо коренное переоборудование пневматического хозяйства, переход на более экономичные при высоком давлении компрессоры, высокопрочные трубопроводы и шланги, перфораторы, буры и коронки, рассчитанные на работу с высоким давлением сжатого воздуха. По существу для перехода на бурение с высокими параметрами сжатого воздуха необходимо создание новой технологии и производства оборудования. Поэтому, как считается в конце ХХ века, экономически оправданным повышение давления сжатого воздуха у забоя до 7 - 8 атм.