Ударно-вращательное бурение с наложением на рабочий инструмент гармонических колебаний

Ударно-вращательное бурение погружными гидробурами

Без породоразрушающего инструмента

Б. Механические методы разрушения горных пород

С породоразрушающим инструментом

А. Механические методы разрушения горных пород

Классификация методов разрушения горных пород

1. Механические методы.

2. Термические методы.

3. Электрофизические методы.

4. Комбинированные методы.

1. Механические.

1 а. Механические с породоразрушающим инструментом.

2 б. Механические без породоразрушающего инструмента.

1. Резание горных пород.

2. Ударное разрушение горных пород.

3. Резание с наложением ударных нагрузок.

а) ударно-вращательное (роторный способ, турбинный и электробур),

б) ударно-вращательное бурение погружными гидробурами,

в) ударно-вращательное бурение с наложением гармонических колебаний.

1. Разрушение струей воды.

2. Взрывной метод.

3. Ультразвуковое разрушение.

4. Электрогидравлический метод.

III. Электрофизические методы разрушения.

1. Высокочастотный.

2. Разрушение горных пород в быстропеременном магнитном поле.

IV. Комбинированный метод

1. Термомеханическое разрушение.

При глубоком бурении с промывкой скважин водой или глинистыми (или другими) растворами могут быть использованы погружные гидравлические механизмы, которыми создаются удары по рабочему инструменту. Первой гидроударной машиной был гидравлический таран В. Вольского (1900).

Следует отметить, что до сих пор гидроударные механизмы не нашли практического применения при глубоком бурении. В настоящее время есть некоторые сдвиги в этом вопросе, в связи с бурным развитием гидромашин.

Ударная нагрузка на инструмент может передаваться также при помощи устройств, генерирующих гармонические колебания.

Частоты колебаний (полные колебания за 1 сек.) принято разделять на инфразвуковые до 16 гц, звуковые до 2000 гц и ультразвуковые свыше 2000 гц.

Установлено, что величина статического усилия подачи при бурении с наложением колебаний существенно сказывается на скорости бурения и на проходке на одно долото.

Чтобы повысить производительность труда при разрушении горных пород, необходимо увеличивать мощность, передаваемую на забой и одновременно снижать расход этой мощности на износ породоразрушающего инструмента и на другие непроизводительные потери. В связи с этим, в частности, большой интерес представляют механические методы разрушения горных пород без использования породоразрушающего инструмента или таким инструментом, который, изнашиваясь, почти не меняет своей геометрии.