Скали и тяхното разпределение по време на пробиването на методи за унищожаване на рок

2Tema Модул 2

Понастоящем известни механични, физически, химически, термични, термомеханично и други начини за пробив скали (методи пробиване.) - само няколко десетки. С механични методи на скали са в напрежение, надвишаващи границата на тяхната сила. При термично унищожаване обработва дъскорезници случва поради образуването на термични напрежения в нея и различни ефекти (дехидратация, дисоциация, топене, изпаряване и др. Г.). Когато термичните ефекти на термомеханични методи извършени преди целенасочено намаляване на съпротивлението на породи последваща механична повреда. Химия (физикохимични) методи за унищожаване на скали включват използването на високо активен химикал.

Ако механични методи за унищожаване на породата са много значими локални напрежения, водещи до неговото унищожение. В пробиване на скали, разрушен дължи основно на компресия и срязване.

Механично метод пробиване е представена от два основни типа: ударни и ротационен пробиване. В ударно пробиване шок разрушен от сондажни избит клин, наречени битове; В ротационен пробиване скалата се нарязва или смачкан и се използва в долната част на специален рязане и смачкване бита или ножове корони.

Ударно, от своя страна, е разделен на издънка прът и въже. В първия случай, битовете за пробиване се спускат в сондажния отвор и се задействат от метални пръти - пръти, във втория случай - въжето.

ударно пробиване рамена могат да се извършват чрез промиване с кладенчова или без промиване. Унищожаване на скалата под шок пробиване се извършва върху цялата площ на напречното сечение на кладенеца; метод на сондиране, наречена пробиване непрекъснато клане.

В механично ротационен пробиване на скали режещ инструмент за рязане (диамант, карбид корона малко) прилага въртящ момент и фуражи сила. захранващи предава рок режещи инструменти увеличава с честота на въртене на тренировка, аксиална сила и устойчивост на счупване на породи. Граничните условия са: корона издръжливост и изрязване сондажни щанги от една страна, и физико-механичните свойства на скалите - от друга.

По време на сондиране рязане припокриващи инсулти (ударно пробиване), прикрепени към инструмента за рок-чупене хранене сила, въртящ момент и ударни импулси с определена честота и сила. При създаването на вибрациите, предавани режещия инструмент порода допълнителна специфична енергия и рок фрактура се придружава от образуване на по-големи частици, което води до намаляване на консумацията на енергия на процеса. Чрез промяна на честотата и силата на ударите, налягането на статично фуражи и периферната скорост, може да бъде в широк диапазон от ефекти да променят характера на ножовете на породата. За да създадете импулси на въздействието могат да се използват устройства, работещи в инфразвукови (<20 Гц), звуковом (20–20 000 Гц) и ультразвуковом (>20 000 Hz) честотни ленти.

Ударни натоварвания възникнат при пробиване рок бита (трошене пробиване и чакъла). Генератори инфразвукови вибрации сега на хидравлични и пневматични ударни машини са. Sonic и ултразвукови вибрации са създадени от инструмента и орбитални магнити осцилатори и висока честота на хидравлични машини.

Bezdolotnye начина на класифициране рок, свързан с използването на експлозия на енергия (взривно пробиване), кавитация (имплозия пробиване), енергията на удара на стоманени топки порода (sharostruynoe пробиване), течна струя енергия (джет gidroerozionnoe и сондиране).

Когато пробиване експлозивни компоненти, които са експлозивна смес в капсули се доставят до долния отвор, където се появява въздействие по време на смесването. Те могат да се подава за клане и се разделя чрез тръбопровод; където се смесват и да се взривят.

В електрохидравлично пробиване, електрически разряд в течността образува кавитация мехурчета, което се случва при попълване нарастване на налягането, или преминава директно чрез образуване на пълнене на гнездата с диелектричния флуид.

При пробиване на отвор имплозия подава херметически затворена капсула, от който въздухът се отстранява предварително. В момента на чупене капсули умъртвяване е интензивен затваряне на вакуум кухина. Течността околната вакуумната камера, под действието на хидростатичното налягане става по-висока скорост и скала се разгражда от високи импулси налягане.

Gidroerozionnoe струя и пробиване. Енергията на течните струи под високо налягане може да се използва за прекъсване на скалата в комбинация с длето или скални бита или самостоятелно. Добавяне на абразивни частици в работната течност повишава ефективността на унищожаване на рок при същите натиск. С подходящ дизайн струя дюзи могат да получат ефекта на кавитация струя промиване течност директно в сондажа.

Създаване на инструменти за хидравлични сондажи кладенци в меки скали. С диаметър от 250-300 мм епруветки служи 58-80 м 3 / ч на течност под налягане 1-3 МРа. Течен с висока скорост на поток от дюзите на главата на конус и ерозира почвата. Лабораторни опити са проведени с дюзи при налягане от 70-100 МРа, демонстрира способността за унищожаване на водата и твърди скали. Ефективно унищожаване дъскорезници периодично импулсна струя, изтласкана от дюзата порции при налягане 300-500 МРа.

Когато ерозия струя пробиване рок свива течност струя, изтичащи от струя дюзи при диференциално налягане от около 35 МРа, при скорост от най-малко 200 м / сек и съдържащ абразив (силициев пясък, удар стомана) в концентрация от 5-15% от обема.

В термично унищожаване на скали се осъществява чрез нагряването им директно прехвърляне на топлинна енергия (директна топлина) и радиация или електромагнитна енергия (индиректно нагряване).

Директни методи за отопление се размножават: ognestruyny (засягащи топлина рок изгаряне на гориво и принуди притока на газ); плазма (излагане на топлопредаване от плазмата произведена чрез преминаване на електрически ток през газове); плазма ognestruyny (пренос на топлина от плазмата произведена чрез преминаване на електрически ток чрез пара гориво); електрически (пренос на топлина от електрическата дъга); електрическо отопление (отопление от топлината, получена в снаряд при конвертиране на електрическа енергия в топлинна енергия); атомно (използване на топлината, генерирана в ядрени реактори); циклични (влияние на топлина и студ).

Методи загрява индиректно порода: Electrothermal (унищожаване на скалата в резултат на диелектричната отопление използване на ниски токове, високо и ултра-висока честота); electroinduction (отопление с висока честота магнитни полета); Laser (отопление и унищожаване на скалата по време на предаване на лъчиста енергия към него); електронен лъч (чрез въздействие върху скалните потоци от електрони).

Ognestruynoe пробиване - метод за прекъсване скала от тяхното нагряване от изгаряне химически гориво (керосин, алкохол, бензин, мазут, дизелово масло, природен газ) окислител в околната среда (кислород, въздух, азотна киселина) в реакционната горелка. Така скалата действа газ струя излиза от дюзата на горелката при свръхзвукова скорост.

Thermal пробиване се използва в промишлен мащаб за отворени документи. Тъй като горивото се използва керосин или дизелово масло, окислител е кислород. Горелката е с водно охлаждане. Ръчно термичен позволи пробиване на отвори в дълбочина 1,5-2 т, и с машина за термично пробиване добре могат да бъдат пробити дълбочина 8-50 м и диаметър от 160-250 мм.

В термодинамична пробиване в газовия поток се добавя към твърдата фаза (например кварцов пясък) чрез специална дюза на сечение на дюзата Laval, в резултат на повишаване на потока за пренос на топлина и газ порода.

Electroarc пробиване на базата на локално парно рок дъга AC и DC честота на енергия вследствие на производството на топлинна енергия на дъгата и нейното прехвърляне порода, а също и поради топлината, генерирана от преминаване на ток чрез местни области на скала. Дъгата създава температура 5500-16 700 ° С и при достатъчна плътност на мощността може да се стопи всяка порода.

Когато пробивате termodetonatsionnom изгарянето на горива се извършва с високи скорости и при образуване на детонация вълни. Така фронта на вълната на налягането достига много високи стойности. Чрез регулиране на честотата на импулсите може да се променя съотношението между механична и топлинна енергия, изразходвано в скала унищожаване. Импулс факел действие върху скалата води до променлив товар в него и да се увеличи пренос на топлина от пламъка на лицето.

Когато пробиване електрическо отопление топлинна енергия изчислена от електрически или монтаж пробиване в охлаждащата течност, която може да бъде или твърдо вещество (например пробиване инструмент) и течността (например, разтопени скали и минерали). рок унищожаване възниква главно поради неговата точка на топене.

Атомна пробиване е вид метод за отопление на сондиране. топлина се използва, освободен от ядрен реактор.

Циклично пробиване осигурява експозиция честота за клане топла и студена агенти.

Сондиране с енергия на излъчване - метод за чупене скални използвайки лазери (лазерни), които излъчват електромагнитни вълни с определена дължина много леко различаващи се лъч, който прави възможно не само да унищожи термично рок, но дори се разтопят или да ги изпари. Един метод за електронно-лъчева счупи скали, базирани на ускоряване на движението на електроните между катода и анода при напрежения между 5 и 150 кV. Електроните от emissirovannye катодната са насочени към дъното посредством накланяне на напрежение, както и електростатични и електромагнитни лещи.

Когато пробиване термомеханично метод топлинната енергия се използва за понижаване на механична устойчивост на породи последващо разрушаване. Това е нов процес се характеризира с по-големи показатели за ефективност термични и механични методи чупене скала поотделно. Въведена в скала топлинната енергия се разпространява в много тънък слой, който причинява разрушаване на малки стойности на енергоемкостта на процеса, която има характер обем. Унищожаване на скали по време на сондиране термомеханично улеснено от различните стойности на коефициента на термично разширение на съставни части на минерали, неравномерното им отопление, пара под налягане в съдържащи вода скали, разликата в температурата в долната част и в масива. Облекчаването на топлинно натоварване, дори и за кратък период от време (от момента на закриване на топлинната въздействието на прилагането на механично натоварване - над 1-2), води до значително намаляване или прекратяване на ефекта.

Най-често използваните в практиката на изследване механически дискови пробиване.

Механично ротационен пробиване разделена на подходящи ротационни (ротационни машини, с подвижен ротатор) пробиване, където пробиване се извършва главно непрекъснато клане и ротационен премахване на сърцевината, при което долната скала свива около кухия цилиндър пръстен - корона в който остава безпрепятствено колона или колона порода (ядро); поради което този вид сондиране нарича изрязването й.

Rotary пробиване е разделена на пробиване двигател на повърхността, от която въртенето на пробиване инструмент (връх) се предава пръти - бормашина тръба, и пробиване с низходящи мотори, когато последният се спускат на тръби, точно зад инструмента скала рязане. Сондажно мотори могат да бъдат: turbodrill, електрическа бормашина и др hydrovibrator.

Когато пробиване използва, за да се прекъсне скалните диамантите и твърди сплави, фиксирани в короната, както и една малка част, заспива за клане по корона. Разграничаване диамант пробиване, твърди сплави и изстрел.

сърцевина пробиване на хидравлични може да се използва, при разрушаването на скалата е от въздействието на корона въоръжен нож от твърд метал, с едновременно завъртане на короната. Това - комбиниран метод за унищожаване на скалите на дъното.

Ротари, включително пробиване обикновено се прави с измиване на лицето. Когато тази скала отломки (утайка) се извършват върху повърхността на щранг течност. В шок въже почистване пробиване bottomhole произвежда специален инструмент - черпак - вече след скалата се разрушава малко.

За проникване прилага вибрационно сондажни кладенци плитки - добре вдлъбнатина чрез запечатване скала под действието на аксиални и вибрации товар.

И накрая, по вид на използваната енергия се разграничи пробиване на потребителя и механично сондиране.