Термическое разрушение горных пород

Электрогидравлическое разрушение

Взрывной метод

Разрушение струей воды

Ультразвуковое разрушение

В настоящее время ультразвук пытаются использовать для разрушения горных пород. При таком методе разрушение производится инструментом, совершающим возвратно-поступательные колебания с высокой частотой и небольшой амплитудой, причем в зону разрушения поступает суспензия абразивов в жидкости, а инструмент подается в направлении колебаний с небольшим усилием.

Здесь скорость разрушения зависит от амплитуды и частоты колебаний инструмента, твердости и размера зерен абразива, содержания абразива в жидкости, вязкости жидкости, усилия подачи, формы инструмента, глубины резания и др.

В настоящее время ведутся интенсивные работы по созданию гидравлического бурения горных пород в глубоких скважинах. Исследования показывают, что струя воды, истекающая из сопла диаметром 0,5-1,1 мм под давлением 700-1000 атм способна разрушать очень крепкие породы.

Разрушение крепких пород струей воды высокого давления является перспективным методом, однако для его реализации нужно решить ряд вопросов, в частности, сохранение оптимального расстояния между насадками и породой в процессе резания, создания промышленного оборудования, позволяющего получать высокие давления и пр.

Этот метод заключается в том, что на забое скважины, в которой циркулирует промывочная жидкость, с некоторой частотой взрывают небольшие по сравнению с диаметром скважины ампулы с взрывчатым веществом.

Последовательным действием многократных взрывов породы разрушаются с образованием ствола скважины. Благодаря многократному воздействию первоначально возникшие трещины растут и образуются новые, что приводит к отделению кусков породы от массива.

При аналогичных условиях взрывным методом можно получить скорость бурения в 4 раза больше, чем при турбинном бурении.

Взрывное бурение является одним из перспективных методов для бурения скважин на больших глубинах.

В данном способе используется электрический разряд в жидкости, в результате чего давление в среде резко увеличивается (гидравлический удар).

Термическое бурение неглубоких скважин, предназначенных для взрывных работ заключается в следующем.

Горящая смесь керосина, этилового спирта или дизельного топлива с кислородом создает в огнеструйной горелке пламя с температурой 2400-3200⁰. Скорость истечения раскаленных газов составляет 1800-2000 м/сек, благодаря чему обеспечиваются огромная скорость передачи тепла нагреваемой поверхности породы и большие температурные напряжения в горной породе приводят к ее разрушению. Этот метод перспективный для бурения в крепких породах для неглубоких скважин.

Термотехническое разрушение

Для повышения эффективности разрушения твердых пород предложены комбинированные тепловые и механические методы воздействия. При этом нагрев горных пород служит только для уменьшения их прочности, а окончательное отделение пород от массива производится механическим способом.