Термодинамический способ бурения

Бездолотные (физические) способы бурения

Этот способ в отличие от других (электрические, взрывные и пр.), которые находятся в стадии полупромышленных и лабораторных испытаний, имеет практическое значение.

Работы в области термодинамического (огневого) бурения были начаты в СССР в 1953г. (КазПТИ, МВТУ им.Баумана, МГИ, Харьковский авиационный институт).

1956г. –на базе станка БУ-2 создана установка огневого бурения скважин глубиной до 12м.

1958г. – проект станка СБО-1.

1959г. – два станка были внедрены на карьере. Так началось массовое применение огневого бурения на карьерах.

В 70-х гг. в СССР уже проходилось более 300 тыс. м в год.

Термодинамическое разрушение пород осуществляется с помощью газовых горелок – термобуров.

Термобур –это реактивная горелка с камерой для сжигания горючего материала и устройством для подвода горючего, окислителя и воды (рис.3.1). Вода подается для охлаждения горелки и выноса продуктов разрушения на поверхность.

Рис.3.1 – Огнеструйная горелка

1 – смеситель (форсунка)

2 – корпус

3 – камера сгорания

4 – днище горелки

5 – скважина

6 – сопло

Топливо – керосин, спирт, бензин, мазут, солярка, природный газ – сжигается в среде окислителя (кислород, воздух). Струя газа выходит из сопла горелки со сверхзвуковой скоростью (800-2500м/с). Температура до 3200^°С, P =2-4МПа.

Тепло мгновенно передается породе, она растрескивается, на поверхности отслаиваются чешуйки, пластинки, кусочки размером до 1,5-2,2см.

Динамическое воздействие струи газов способствует отделению частиц породы.

Разрушение породы в зависимости от ее состава может быть без плавления и с плавлением.

Горелки могут иметь одно или несколько сопел. Они могут вращаться – для равномерного разрушения забоя.

Внезапный нагрев небольшого участка поверхности забоя вызывает сжимающие, скалывающие и растягивающие напряжения в осевом направлении. Отделяющиеся пластинки породы разбиваются на части ударом газовой струи.

Дата добавления: 2014-11-29