Обґрунтування параметрів гідроімпульсної установки для проведення нарізних робіт на пластах крутого падіння - Автореферат

Актуальність роботи обумовлена необхідністю модернізації гідроімпульсної установки (ГІУ) для проведення нарізних робіт на пластах крутого падіння з урахуванням факторів, що впливають на процес проходження свердловин. Необхідно встановити вплив шару зруйнованого вугілля, що перебуває між вибоєм свердловини і ГІУ, на процес проходження свердловин, визначити необхідний для руйнування вугільного масиву тиск на виході ГІУ, залежно від товщини шару зруйнованого вугілля, частоту проходження імпульсів, кут повороту насадок ГІУ і крок руйнування вугільного масиву, а також встановити закономірності руйнування вугілля ГІУ. Наявність шару зруйнованого вугілля між насадками ГІУ і вибоєм свердловини обумовлює втрати енергії імпульсного струменя ГІУ для проведення нарізних робіт і є істотним чинником, що не враховувався раніше. Таким чином, встановлення залежностей зміни тиску на виході ГІУ від товщини шару зруйнованого вугілля, частоти проходження імпульсів, кута повороту насадок ГІУ, кроку руйнування вугілля і закономірностей руйнування вугільного масиву ГІУ становить актуальну наукову задачу. Ідея роботи полягає у використанні властивостей гірничих порід, у тому числі й вугілля, руйнуватися від зусиль розтягання і зсуву на порядок менше, ніж від зусиль стиску і урахуванні встановлених закономірностей взаємодії ГІУ з вугільним масивом при проведенні нарізних робіт.У результаті аналізу робіт в області гідравлічного руйнування вугілля та проходження свердловин за допомогою імпульсного струменя зроблені наступні висновки: одним із можливих способів для проведення нарізних робіт на крутих пластах є гідравлічний за допомогою імпульсного струменя; були сформульовані мета і задачі дослідження. Руйнування пласта імпульсним струменем відбувається: по-перше, шляхом утворення у масиві вугільного пласта напруг і доведення їх до граничних величин, по-друге, руйнування вугілля відбувається шляхом відділення від пласта відокремлений, які будемо іменувати “відколами”. У третьому розділі експериментальним шляхом визначені зміни динамічного тиску імпульсного струменя при проходженні через шар зруйнованого вугілля і при переміщенні через повітряне середовище і досліджений процес взаємодії імпульсного струменя з масивом вугілля, що руйнується. Для визначення зміни енергії струменя були проведені спеціальні тензометричні дослідження, в яких фіксувався тиск на виході генератора імпульсного струменя і сила удару струменя об перешкоду при проходженні його через шар зруйнованого вугілля різної товщини від 0 до 0,93 м. Зміна (зменшення) сили удару струменя є функцією відстані і діаметра насадки: зі збільшенням відстані від насадки до перешкоди зменшення сили удару струменя відбувається практично за лінійним законом при товщині шару вугілля від 0 до 0,6 м, для всіх досліджуваних діаметрів насадок (8, 10 і 12 мм), при товщині шару вугілля понад 0,6 м зменшення сили удару струменя є нелінійною функцією: (9)Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій дано вирішення актуальної наукової задачі, що полягає в обґрунтуванні параметрів ГІУ для проведення нарізних робіт на пластах крутого падіння і у встановленні: - залежності сили удару імпульсного струменя ГІУ, що змінюється за нелінійним законом (квадратичної параболи), залежно від товщини шару зруйнованого вугілля; зміни динамічного тиску імпульсного струменя ГІУ, що змінюється за нелінійним законом (квадратичної параболи), залежно від товщини шару зруйнованого вугілля; необхідного для руйнування вугілля тиску на виході ГІУ, що змінюється за нелінійним законом (квадратичної параболи), залежно від товщини шару зруйнованого вугілля; Теоретично отримано і експериментально підтверджено, що раціональними параметрами гідроімпульсної установки для проведення нарізних робіт на крутих пластах при опірності вугілля різанню від 50 до 150 КН/м є тиск, необхідний для руйнування пласта, на виході гідроімпульсної установки становить: - 19 МПА для насадки діаметром 12 мм; Для ефективного руйнування вугільного масиву необхідно забезпечити обертання стволів із насадками гідроімпульсної установки зі ступневим поворотом на кут 23-31 для насадок діаметром 10 мм і на кут 28-37 для насадок діаметром 12 мм щосекунди.

. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ