ТЕРМИЧЕСКОЕ БУРЕНИЕ
способ
бурения с использованием в качестве бурового инструмента термобура или
плазмобура (см. Плазменное бурение). Разработан в кон. 40-х гг.
20 в. в США, с сер. 50-х гг. применяется в СССР. Большой вклад в изучение
физ. основ и разработку технич. средств Т. б. внесли сов. учёные А. В.
Бричкин, Р. П. Каплунов, И. П. Голдаев, А. П. Дмитриев, А. В. Ягупов.
Твёрдая среда (горная порода, бетон,
лёд) при Т. б. разрушается в режимах хрупкого шелушения и плавления;
при хрупком шелушении от нагреваемой до темп-ры 300-600 °С поверхности
забоя отделяются небольшие твёрдые частицы (1-20 мм). Причина разрушения
- термич. напряжения, вызванные неравномерным прогревом поверхностного
слоя среды; режим шелушения характерен для гранитов, песчаников, безрудных
и железистых кварцитов.
При режиме плавления разрушаемая
среда, нагреваясь, переходит из твёрдого состояния в жидкое (расплав).
Продукты разрушения выносятся из скважины газовым потоком; в режиме плавления
разрушаются бетон, лёд и нек-рые горные породы (сланцы, базальты, габбро).
Применение Т. б. целесообразно только в породах, склонных к хрупкому термич.
шелушению. Это определяется комплексом их физ. свойств (тепловые, упругие,
прочностные), получивших назв. критерия термобуримости. Скважина
бурится обычно с макс, линейной скоростью при минимально допустимом её
диаметре, к-рый определяется диаметром термоинструмента. Чистая скорость
Т. б. в породах, склонных к хрупкому шелушению, 4-25 м/ч. Достоинство
Т. б.- возможность расширения в любой части скважины до 300-500 мм;
для этого термоинструмент протягивается на заданном участке предварительно
пробуренной скважины со скоростью 10-20 м/ч, обычно по схеме "снизу-вверх".
Т. б. применяется только на открытых горных работах из-за наличия в газовых
струях высокотоксичных и ядовитых газов (СО, окислы азота и т. д.).
При разработке пром. плазмобуров с использованием в качестве плазмообразующего
газа водяного пара (что обеспечивает их работу без выхода вредных газов)
не
исключена возможность применения Т. б. и в подземных условиях.
Совершенствование Т. б. может быть
достигнуто благодаря использованию комбинаций различных видов физ. воздействий
(механич., ультразвуковое и т. д.) с тепловым, что позволяет увеличить
термодинамич. параметры газовых струй и уменьшить темп-ру хрупкого шелушения.
Лит.: Огневое бурение взрывных
скважин, М., 1962; Ягупов А. В., Тепловое разрушение горных пород и огневое
бурение, М., 1972; Дмитриев А. П., Г о н ч ар о в С. А., Я н ч е н к о
Г. А., Термоэлектрофизическое разрушение горных пород, ч. 2, М., 1975.
К.И.Наумов,
Г. А.Янченко.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я