ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 0
|
Рис. 233. |
Схема |
питания |
СБО. |
|
|||||
1 — топливный |
бак; |
2 — насос |
для подачи топлива; |
|||||||
з — ротаметры; |
4 — |
дроссель; |
5 — манометр; |
в — |
||||||
расходомер |
топлива; |
7 — расходомер |
кислорода; |
|||||||
8 — электронный регулирующий блок; |
9 — трубопро |
|||||||||
вод |
для |
подачи |
кислорода; |
10 — регулирующий |
||||||
клапан; 11 — дифманометр, |
расходомер |
кислорода; |
||||||||
12 — автономный гидропривод; |
13 — насос для |
по |
||||||||
дачи |
воды; |
14 — нагреватель воды; |
15 — реле |
кон |
||||||
троля |
подачи воды; |
|
16 — манометр; |
17 — подводя |
||||||
щее устройство; |
18 — рабочий орган; |
1 9 — реактив |
||||||||
|
|
|
|
ная горелка. |
|
|
|
|
||
Рис. 234. Реактивная горелка для термиче ского бурения.
1 |
— штанга; 2 — подача керосина; 3 — подача воды; |
4 |
— подача кислорода; 5 — обратные клапаны; 6 — |
головка камеры сгорания; 7 — форсунка; 8 — камера сгорания; 9 — сопловая крышка; 10 — башмак.
газовый поток, выносящий из скважины продукты разрушения. При бурении горелка вместе с рабочей трубой может вращаться со скоростью от 0 до 80 об/мин. Перспективны конструкции горелок, у которых вращательное движение имеет только днище, использу
ющее для этого реактивную силу вытекающих газов.
Недостатком современных конструкций термореактивных горе
лок является невысокий к. и. д. (ц = 0,15 |
0,20). |
Хорошие результаты дала горелка с ультразвуковыми устрой ствами, установленными на выходных участках каналов газового окислителя. Испытание подобной конструкции подтвердило значи тельное повышение полноты сгорания и ускорения процесса окис ления.
Повышение полноты сгорания также может быть достигнуто за счет ввода в зону реакции окисления катализирующих и стиму лирующих веществ.
Перспективной является конструкция термического станка с гиб ким рабочим органом (шлангом с тремя каналами). Такой станок может бурить скважины глубиной до 100 м.
Показатели термического бурения таковы:
Скорость бурения в весьма крепких породах, м/ч . . . . |
12—15 |
Расход рабочих компонентов: |
150 |
горючего (керосина), к г / ч ................................................. |
|
кислорода, м3/ ч ............................................................ |
350 |
воды, м3/ ч ..................................... |
3 |
Кроме станков, работающих на кислороде и керосине, в настоя щее время испытываются станки, в которых в качестве основных компонентов горючего и окислителя используются бензин и сжатый воздух.
Термобурение малоэффективно в породах пластичных, трещино ватых и нарушенных, невысокой крепости, вызывающих хотя бы частичное расплавление.
§ 2. ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЙ СПОСОБ БЕСТРУБНОГО КОЛОНКОВОГО БУРЕНИЯ В ЛЕДНИКОВЫХ ПОКРОВАХ
За последние годы значительно усилилось изучение и исследова ние ледниковых покровов Антарктиды, Гренландии и других поляр ных островов. При этом возникла необходимость получения образ цов льда с больших глубин и пересечения всей толщи ледникового покрова, мощность которого в Антарктиде местами достигает несколь ких километров.
Колонковое бурение обычными механическими способами в лед никовых покровах оказалось малоэффективным.
Для колонкового бурения во льду разработан электротермический способ бурения.
Общий вид электротермобура показан на рис. 235.
компонента (рис. 237). Далее ампула движется к метательному соплу, за время подхода к которому оба компонента смешиваются и обра зуют взрывчатое вещество. Разрушенная порода вымывается с забоя потоком промывочной жидкости. В метательном сопле ампула за счет сужения канала для прохода промывочной жидкости набирает необходи мую скорость для обеспе
чения |
сработки |
взрыва |
|
теля |
ударного |
действия, |
|
а |
в |
случае |
отказа — |
для |
разрушения |
оболочки |
|
Рис. 236. |
Схема установки |
для |
взрывобу- |
Рис. |
237. |
Снаряд |
для взры- |
|
|
рения. |
рукав; |
3 — буро |
|
|
вобурения. |
||
1 — отстойник; 2 — всасывающий |
1 — метательное сопло, 2 — пере |
|||||||
вой насос; |
4 — выкидной шланг; 5 — шлюзовое уст |
жим |
над |
соплом, 3 — бурильная |
||||
ройство; 6 — емкость с ампулами; |
7 — нагнетатель |
труба, |
4 — торпеда |
5 — раздели |
||||
ный шланг, |
8 — талевый |
блок; 9 — вертлюг; 10 — |
тельная перегородка |
торпеды, в — |
||||
ротор; 11 — рабочая труба; 1 2 — колонна бурильных |
капсюль-детонатор, |
7 — оперение. |
||||||
труб гладкая внутри; |
13 — метательное сопло. |
|
|
|
|
|||
ампулы и ликвидации взрывчатого вещества путем растворения его
впромывочной жидкости.
Впроцессе выпуска группы ампул буровой инструмент остается
неподвижным и забой с каждым взрывом удаляется от торца мета тельного сопла на предельно допустимое по условиям рассеивания ампул расстояние.
После выпуска группы ампул, за счет наличия минутной паузы, бурильщик опускает метательное сопло до момента контакта
последнего с поверхностью забоя и после этого поднимает весь ин струмент на минимально допустимую (по условиям безопасности действия гидравлической ударной волны, идущей от заряда ВВ) высоту над поверхностью забоя и ждет сработки всех зарядов в оче редной группе. После этого процесс повторяется.
Следует учитывать, что средняя эффективность единичного взрыва в затопленных скважинах убывает примерно по экспоненциальному закону и стоимость 1 м проходки будет расти соответственно увели чению глубины. Так, например, если на глубинах до 1000 м эффек тивность единичного взрыва составляет 10—15 мм, то на глубине 2000 м она составляет всего лишь 4—5 мм для заряда взрывчатого вещества весом 50 г, формирующего ствол скважины диаметром около 300 мм.
В связи со сказанным значительный интерес представляет взрывобурение с продувкой воздухом там, где возможность его применения будет допускаться геологической обстановкой. Основанием для такого утверждения являются результаты испытаний, проведенных по ВНИИБТ, которые показали, что ствол скважины диаметром 200 мм формируется зарядами твердого ВВ весом в 300 г и при средней проходке за взрыв 40 мм; на 1 м проходки расходуется 25—28 заря
дов, или 7,5 кг взрывчатого вещества. |
со взрывобурением |
Преимущества этого метода по сравнению |
|
в затопленных скважинах заключается, кроме |
того, в том, что |
ствол скважины имеет форму, очень близкую к гладкому цилиндру, гранулометрический состав шлама благоприятен для его транспор
тировки на |
поверхность, и самое существенное, что эффективность |
|
единичного |
взрыва практически |
не изменяется с глубиной. |
|
§ 4. РАЗРУШЕНИЕ |
ПОРОД ГИДРОСТРУЕЙ |
Установлено, что при давлении гидроструи около 200 кгс/см2 возможно успешное разрушение некоторых групп песчаников, известняков и других пород небольшой крепости.
Исследованиями проф. А. Н. Зеленина была доказана возмож ность эффективного разрушения крепких горных пород струей воды при напоре 700—1000 кгс/см2 и сверхзвуковой скорости вылета ее из сопла. Наиболее интенсивное разрушение породы наблюдалось при диаметре струи 0,8—1 мм и расстоянии до породы 40—50 мм. При давлении 2000 кгс/см2 глубина реза была: в граните (/ = 13 -г- -(-16) 30 мм, в мраморе (/ = 8) 74 мм и в известняке (/ = 6) 97 мм. Ёыло отмечено, что глубина реза растет в соответствии с ростом дав
ления по линейному закону.
Для разрушения горных пород, кроме непрерывной гидроструи, была испытана прерывистая, импульсная струя, выбрасываемая из сопла отдельными порциями. Как было установлено, при давлениях 3000—5000 кгс/см2 и диаметре сопла 2 мм выбрасываемые порции воды обладали кинетической энергией, вполне достаточной для раз рушения крепких пород.
