Термическое бурение

(a. Jet drilling, flamejet drilling, thermal drilling. Н. Flammstrahlbohren, thermisches Bohren. Ф. Forage thermique, thermoforage. И. Perforacion termico, sondeo termico, taladrado termico) - способ бурения, основанный на разрушении г. П. На забое скважины высокотемпературными газовыми струями, вылетающими со сверхзвуковой скоростью из сопел огнеструйной горелки. Огнеструйная горелка, представляющая собой рабочий инструмент станка Т. Б., состоит из форсунки эжекторного типа для подачи жидкого горючего в распылённом виде, камеры сгорания, корпуса, сопел, чехла, днища и башмака. В результате сжигания в камере сгорания высококалорийного топлива, состоящего из смеси жидкого горючего и газообразного окислителя (керосин - кислород, бензин - сжатый воздух и др.), образуются газообразные продукты, выбрасываемые со сверхзвуковой скоростью из сопел.

Различают односопловые реактивные горелки с поступательно-возвратным движением вдоль оси скважины и вращающиеся трёхсопловые. Оптим. Частота вращения 15-30 об/мин, расстояние между срезом сопла горелки и забоем скважины 0,1-0,15 м. Охлаждение горелок осуществляется в осн. Водой, подаваемой в рубашку камеры сгорания, реже воздухом (горелка ТРВ). Тепловые потоки, создаваемые горелками, до 42 кДж/м2В·ч, скорость струй 1800-2200 м/с, темп-ра 1800-2000В°С при окислении сжатым воздухом и до 3500В°С при окислении кислородом. Расход горючего 80-130 кг/ч, воды 3,5 м3/ч, давление воздуха 600-800 кПа. Разрушение породы в забое скважины под действием огнеструйной горелки происходит в результате сложного взаимодействия сверхзвуковых раскалённых струй и воды с разрушаемой породой.

Хорошо подвергаются термич. Разрушению породы, имеющие ярко выраженную кристаллич. Структуру с плотным цементом, массивной структурой, отсутствием или незначит. Кол-вом низкоплавких минералов, глинистых включений. Продукты разрушения породы удаляются из скважины восходящим газовым потоком, образуемым из смеси продуктов сгорания и паров воды, к-рая вентилятором выбрасывается в атмосферу. Конструкция станков, используемых для Т. Б., определяется их назначением и видом применяемого окислителя.Т. Б. Предложено в кон. 40-х гг. В США, в СССР применяется с сер. 50-х гг. Гл. Обр. Для бурения скважин в железистых кварцитах на железорудных карьерах. С сер. 70-х гг. Т. Б. Используется в осн. Для термич. Расширения (с 250 мм до 500 мм) ниж. Заряжаемой части взрывных скважин, что на порядок увеличивает эффективность Т.

Б., позволяет использовать его в более широком диапазоне пород, увеличивает вдвое сетку взрывных скважин (с 5-7 до 10-11 м) и выход породы (с 20-30 до 100 м3 на 1 м скважины).Литература. Ягулов А. В., Тепловые разрушения горных пород и огневое бурение, М., 1972.Э. И. Ефремов, Б. Н. Кутузов..