плазмове буріння

Пл а Редагувати бур е ня, спосіб буріння з застосуванням в якості робочого органу плазматрона спеціальної конструкції (плазмобура). Значного поширення набули плазмобури з повітряно-вихровий стабілізацією ( «закручуванням») електричного дугового розряду , Службовця джерелом плазми . Температура плазмового струменя при П. б. досягає 5000 К, що забезпечує руйнування гірських порід на вибої свердловини. Плазмообразующих речовинами в плазмобурах служать повітря, інертні гази, водяна пара і їх суміші. Осьове розташування дуги в плазмобуре дозволяє при невеликому зовнішньому діаметрі отримувати високі потужності. Принцип роботи найпростішого повітряного плазмобура (рис.) Полягає в наступному. Стисле повітря подається через порожнисту бурову штангу в плазмобур, де розділяється на два потоки; один з них надходить на внутрішній електрод через спіральний канал-завихритель, живить розряд і, обдуваючи дугу, змушує її обертатися. Обертання зміщує електродні плями дуги по поверхні всередині електрода і тим самим запобігає його передчасне згоряння. Другий потік охолоджує обидва електроди, омиваючи їх Тепловіддаючим ребра. Частина другого потоку через тангенціальні отвори в ізолюючої втулки надходить всередину розрядної камери; утворилася плазма закінчується через сопло або кілька сопел на забій. Більша ж частина другого потоку після охолодження електродів викидається назовні через отвори в кришці плазмобура і виносить продукти руйнування з свердловини. Поширені і ін. Схеми плазмобуров, зокрема коаксиально-вихрова з водяним охолодженням електродів. У плазмобурах як робоче тіло може застосовуватися повітряно-водяна суміш або пар. Це знижує (або практично зовсім усуває) токсичність газів, що відходять (що особливо важливо при П. б. В підземних умовах), а також збільшує питомий тепловий потік плазмобура.

П. б. найефективніше в міцних гірських породах (гранітах, кварциту, порфіритів і т.п.). Швидкість буріння прямо пропорційна питомій потужності плазмобура. Для плазмобура з повітряно-вихровий стабілізацією дуги і повітряним охолодженням швидкість буріння в гранодиоритов досягала 4,5 м / ч при діаметрі свердловин до 130 мм і потужності до 100 квт, для коаксиально-вихрового плазмобура з введенням в плазму вуглеводневого палива швидкість буріння залізистих кварцитів Криворізького басейну досягала 10-25 м / ч (в перерахунку на шпур діаметром 50 мм) при потужності плазмобура 81-150 квт.

П. б. застосовується для проходки шпурів і свердловин, їх розширення, дроблення негабаритів, видобутку та обробки штучного каменю, різання і обробки бетонів.

Літ .: Фізика, техніка і застосування низькотемпературної плазми. Тр. IV Всесоюзній конференції з фізики і генераторів низькотемпературної плазми, А.-А., 1970; Бергман Е. Д., Покровський Г. Н., Термічне руйнування гірських порід плазмобурамі, Новосиб., 1971.

Е. Д. Бергман.

Плазмобур з повітряним охолодженням: 1 - вихідний електрод; 2 - внутрішній електрод; 3 - завихритель; 4 - шток; 5 - бурова штанга; 6 - корпус; 7 - дуга.