Огневое бурение скважин.

При механических способах бурения скважин с увеличением крепости и образивности горных пород скорость бурения уменьшается и более быстро изнашивается породоразрушающий инструмент. В результате этого стоимость бурения скважин резко увеличи­вается. При огневом бурении порода разрушается газовыми струями, образующимися в результате сгорания жидкого горючего с окисли­телем; скорость бурения с увеличением крепости пород обычно повышается. Поэтому огневое бурение скважин применяют в креп­ких и весьма крепких горных породах, имеющих кварцевую основу. Производительность станков огневого бурения в крепчайших по­родах в 5—10 раз выше по сравнению с ударно-канатными станками.

Сущность огневого бурения скважин заключается в следующем. Высокотемпературная газовая струя, выбрасываемая из реактивной

горелки со сверхзвуковой скоростью, быстро прогревает тонкий слой породы в забое скважины. В результате разности термических напряжений, возникающих в соседних слоях, породы из-за неравно­мерности ее нагревания, а также значительных напряжений в среде, вызванных неравномерностью расширения отдельных кристаллов, происходит растрескивание породы. Разрушенная порода струей газов и пара выносится из скважины.

Наиболее интенсивно разрушаются при огневом бурении креп­кие монолитные породы, имеющие в своем составе много кварца (кварциты, граниты, песчаники и др.). В сильнотрещиноватых породах огневое бурение малоэффективно, так как проникновение газовых потоков в трещины значительно повышает теплопровод­ность породного массива. Также плохо поддаются огневому бурению слабые породы, имеющие большую упругую деформацию, затруд­няющую создание разрушающих напряжений в массиве.

В настоящее время на карьерах СССР применяют два типа стан­ков огневого бурения: СБО-1 и СБО-2, работающие на керосине и окислителе-кислороде и приспособленные для бурения вертикаль­ных скважин глубиной до 20 м. Кроме этого, используется станок СБО-3 с гибкой штангой, предназначенный для бурения вертикаль­ных скважин глубиной до 40 м (табл. 14). В качестве окислителя на станке СБО-3 может применяться кислород, сжатый воздух или азотная кислота.

Таблица 14