Особые способы или устройства для бурения: .бурение с использованием тепла, например огневое бурение – E21B 7/14

Изобретение относится к области гражданского строительства, атомной и нефтегазовой отраслям и может быть использовано для бурения различных отверстий. Устройство содержит электродвигатель, редуктор с полым валом, источник лазерного излучения, инструмент для сверления, механизм возвратно-поступательной подачи инструмента сверления, оптическое волокно, газовую систему, резервуар для жидкости, смеситель, систему впрыскивания жидкости в смеситель, систему отсасывания, каналы для охлаждения оптического волокна, для подачи хладагента в зону забоя и для отвода отсасываемых из зоны забоя хладагента и шлама. В смеситель из газовой системы подается поток газа для распыления в нем жидкости с образованием газокапельной смеси, подаваемой в зону забоя. Инструмент для сверления выполнен из последовательности звеньев в виде колонковых труб. Конечное звено инструмента сверления содержит ребристую коронку, оснащенную термостойкими резцами на ее торцевой и боковой поверхностях. Ведомый торец начального звена инструмента сверления соединен с полым валом цилиндрического редуктора, связанного с электродвигателем. Внутри полости цилиндрического редуктора и колонковых звеньев соосно и без возможности вращения расположена трубка, внутри которой с зазором размещено оптическое волокно из кварца. Кольцевой зазор между поверхностью волокна и внутренней поверхностью трубки служит каналом подвода охранного потока газа для охлаждения оптического волокна и защиты его излучающего торца от частиц разрушаемого материала при лазерной и механической обработке поверхности забоя. Кольцевой зазор между внешней поверхностью трубки и внутренней поверхностью колонковых звеньев служит каналом для подачи хладагента в зону забоя. Кольцевой зазор между внешней поверхностью колонковых звеньев и поверхностью отверстия в материале служит каналом отвода отсасываемых из зоны забоя хладагента и шлама. Обеспечивается повышение производительности бурения отверстий. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области гражданского строительства, атомной и нефтегазовой отраслям и может быть использовано в сейсмических районах для бурения различных отверстий. Для этого лазерное излучение на забой отверстия доставляют посредством оптического волокна из кварца диаметром 0.2-1 мм. Оптическое волокно размещают без возможности вращения с зазором в трубке по оси внутренней полости инструмента сверления. При этом излучающий торец оптического волокна не доходит до торцевой поверхности резцов ребристой коронки на расстояние h d_o/[2tg(arcsinNA)], где d₀ - диаметр полости ребристой коронки, NA - числовая апертура оптического волокна. В кольцевой зазор между поверхностью оптического волокна и внутренней поверхностью трубки подают охранный поток газа в направлении забоя, а забой облучают лазерным пучком с пятном излучения на поверхности забоя, диаметр которого меньше внешнего диаметра ребристой коронки на величину (0.6÷2) , где =(20÷35)/q - толщина термически ослабленного слоя материала (см), q=P(l-R)(l- ) - плотность поглощенного материалом лазерного излучения (Вт/см²), Р - плотность мощности падающего лазерного излучения (Вт/см²), R - коэффициент отражения от поверхности материала, - тепловые потери излучением от нагретого материала. Для этого перед облучением торцевую поверхность сверлильного инструмента устанавливают на расстояние L=[D-d_o-(0.6÷2) ]/[2tg(arcsinNA)] от поверхности забоя, где D - внешний диаметр ребристой коронки. Бурение производят циклически. В каждом цикле поверхность забоя облучают в течение времени t=(45000÷130000)/q ² (с), обеспечивающего нагрев поверхности забоя до температур в диапазоне температур плавления и кипения материала. Затем поверхность забоя охлаждают хладагентом в течение 1-15 с с коэффициентом теплообмена 300÷5000 Вт/м²·град., после чего сверлильный инструмент перемещают в направлении забоя до касания торцевыми резцами ребристой коронки поверхности забоя. Прилагая продольные усилия, механически измельчают термически ослабленный материал забоя на глубину с одновременным принудительным удалением шлама из зоны забоя. После чего сверлильный инструмент отодвигают от поверхности забоя на расстояние L. Циклы бурения повторяют до достижения заданной глубины отверстия. Обеспечивается производительность бурения кремнеземсодержащих материалов и получение тонких глубоких отверстий в них. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области гражданского строительства, атомной и нефтегазовой отраслям и может быть использовано в сейсмических районах для бурения отверстий в бетонных зданиях с целью их укрепления стяжками и в опасных отвесных участках горной породы, для бурения тонких диагностических глубоких отверстий в многометровых бетонных стенах могильников с захоронениями радиоактивных веществ, для бурения в стенке скважины локальных боковых отверстий в окружающей породе. Для этого бурение проводят циклически. В каждом цикле бурения забой отверстия подвергают последовательному чередованию тепловых и механических воздействий, а именно в следующей последовательности облучают лазерным излучением, охлаждают хладагентом, механически измельчают на нем слой ослабленного материала и принудительно удаляют шлам из зоны забоя, после чего циклы бурения повторяют до достижения заданной глубины отверстия. Обеспечивается повышение производительности бурения отверстий. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к способу и устройству для бурения с расплавлением для выполнения точных по размеру скважин, шахт и туннелей в грунте, в частности в скальной породе, в котором с помощью расплава расплавляют основание скважины и расплав вскрышной породы выдавливают в окружающую среду, в частности в разрыхленную за счет воздействия температуры и давления окружающую скальную породу, и в котором во время бурения за счет затвердевающего расплава образуется затяжка скважины вокруг образованной из трубных элементов колонны обсадных труб. В открытую вверх центральную выемку по меньшей мере одного нижнего трубного элемента колонны обсадных труб подают сверху металл в твердом агрегатном состоянии через лежащие выше трубные элементы, в этой выемке его расплавляют за счет подвода энергии и направляют через каналы, которые проходят от выемки наружу и заканчиваются в наружной боковой поверхности трубного элемента, в наружное окружение трубного элемента, образующийся под самым нижним трубным элементом скальный расплав выдавливают в окружающую скальную породу с образованием за счет затвердевания окружающей колонну обсадных труб металлической затяжки. Обеспечивает непрерывную металлическую затяжку высокого качества отливки и упрощение ввода энергии для выполнения процесса плавления. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин. Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин содержит электронагреватели с адсорбером, которые последовательно установлены в магистрали подвода воздуха, при этом адсорбер выполнен в виде двух вставленных один в другой и ограниченных поверхностями цилиндров разного диаметра, причем адсорбер внутренней стенкой меньшего цилиндра плотно насажен на внешнюю поверхность трубы для отвода парогазовой смеси в атмосферу, адсорбент размещен в подпружиненной кассете, свободно перемещающейся в вертикальном направлении между внутренней поверхностью большего цилиндра и внешней поверхностью меньшего цилиндра. Цилиндры разных диаметров адсорбера выполнены из биметаллов, при этом материал внутренней поверхности большого цилиндра имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза больше, чем коэффициент теплопроводности материала внешней поверхности большего цилиндра, а материал внешней поверхности меньшего цилиндра имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза меньше, чем коэффициент теплопроводности меньшего цилиндра со стороны трубы для отвода горячего парогазового потока в окружающую среду. Обеспечивает повышение эффективности термического расширения скважин при длительной эксплуатации. 4 ил.

Изобретение относится к области проходки скважин или туннелей методом выплавления породы. Процесс выплавления породы осуществляется проходческим комплексом, расплавляющим породу, отделяющим центральный стержень породы и удаляющим его из скважины или туннеля. Проходческий комплекс, состоящий из ряда механизмов, выполненных в виде трех опорных секций, соединенных между собой механизмами перемещения, одной плавильной секции, которая плавит породу газовыми горелками, и сливного цилиндра, куда перетекает расплав породы. Газовые горелки периодически включают в работу, заполняя полость горящим газом, который расплавляет в кольцевой зоне породу до жидкого состояния на заданную глубину. Далее горелки выключают. Подавая поочередно сжатый воздух или другой состав в механизмы перемещения каждой опорной секции, проходческий комплекс перемещают вперед с одной позиции на другую, одновременно выдавливая расплав породы через отводные трубы в сливной цилиндр, а отработанный газ выпускают по газоотводным трубам. Обеспечивает повышение производительности. 1 з.п ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин. Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин включает буровой став с породоразрушающими элементами, размещенную в торце става горелку с магистралями подвода горючего и воздуха, установку пылегазоподавления со встроенной трубой для отвода горячего парогазового потока в окружающую среду, пульт управления, электронагреватели с адсорбером. Труба для отвода горячего парогазового потока в окружающую среду соединена с термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с проходным каналом для горячего парогазового потока и комплекта дифференциальных термопар, «горячие» концы которых укреплены внутри проходного канала для горячего парогазового потока, а «холодные» концы расположены на внешней поверхности корпуса вдали от проходного канала для горячего парогазового потока, при этом вход проходного канала для горячего парогазового потока соединен с полостью трубы для отвода горячего парогазового потока в окружающую среду, а его выход - с атмосферой. Обеспечивает снижение энергоемкости термомеханического расширения скважин при длительной эксплуатации за счет использования теплового потенциала горячего потока газа, выбрасываемого из трубы для отвода горячего парогазового потока в окружающую среду. 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин различного целевого назначения с отбором так и без отбора керна в породах до XI категории по буримости. Устройство включает корпус с корончатым кольцом, разделенным промывочными каналами на сектора-герметизаторы забоя, промывочные каналы и самозатачивающиеся резцы, лезвия которых образуют общую плоскость, параллельную с плоскостью торца коронки. Резцы, изготовленные из термостойкого твердого или сверхтвердого инструментального материала, присоединены спереди к корончатому кольцу так, что плоскость лезвия резцов совпадает или ниже плоскости торца коронки на глубину износа секторов-герметизаторов в период заточки коронки. Повышается производительность бурения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к горной промышленности и может быть использована для бурения скважин в рыхлых горных породах с одновременным креплением стенок скважины. Способ включает тепловое разупрочнение и оплавление породного массива с последующим формированием и укреплением стенок скважин при осевой подаче бурового снаряда. Тепловое разупрочнение породы и оплавление породной массы в стенках скважины осуществляют путем воздействия высокотемпературным пенетратором, разогретым лучами лазера, фокусируемыми на внутренние стенки и торцевую часть пенетратора, до температуры, превышающей температуру плавления горной породы на 200-250°. Устройство включает источник тепловой энергии, лебедку, грузонесущий кабель, высокотемпературный пенетратор, кристаллизатор-формователь, центратор. В качестве источника тепловой энергии использован лазер, который соединен через токосъемник, центратор и утяжелитель посредством волоконно-оптического кабеля с лазерной головкой, размещенной в полости трубы. Верхняя торцевая часть корпуса высокотемпературного пенетратора жестко соединена с трубой через кристаллизатор-формирователь, оснащенный расширителем скважины, свободно установленным на наружной поверхности кристаллизатора-формирователя, а наружная поверхность пенетратора образована вращением цепной линии вокруг вертикальной оси. Обеспечивает одновременное и качественное крепление и формирование стенок скважины в рыхлых и слабосвязных породах. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительной промышленности, в частности к ручным сверлильным машинам, и может применяться для бурения-сверления отверстий в гранитных блоках и бетонных стенах. Лазерная электродрель содержит электродвигатель, редуктор, лазерное устройство, инструмент для сверления, выполненный в виде шнековой трубы, нижняя часть которой оснащена высокотемпературной коронкой. Электродвигатель и планетарный редуктор выполнены с полыми валами. Нижняя торцевая часть полого вала электродвигателя соединена с верхней торцевой частью полого вала планетарного редуктора, который соединен с верхней торцевой частью шнековой трубы. Высокотемпературная коронка выполнена цилиндрической и снабжена термостойкими резцами, расположенными в виде крестовины с возможностью фокусирования лучей лазерного устройства на верхнюю часть забоя скважины через внутреннюю полость вала электродвигателя, полость вала планетарного редуктора и полость шнековой трубы. Обеспечивает высокую скорость бурения. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин в твердых горных породах. Буровой снаряд содержит колонковую трубу, соединенную с источником нагрева разрушаемой породы. В качестве источника нагрева использован лазер, а снаряд снабжен цилиндрической буровой коронкой с термостойкими резцами, штангокабелем, соединенным своей нижней частью с верхней частью колонковой трубы посредством переходника, и вертлюгом, соединенным с верхней частью штангокабеля и оснащенным съемником лазерного излучения, который соединен с цилиндрической буровой коронкой с помощью волоконно-оптического кабеля. Обеспечивает повышение эффективности бурения скважин различного назначения в твердых горных породах. 2 ил.

Изобретение относится к строительной промышленности, в частности к ручным сверлильным машинам, и может применяться для бурения-сверления отверстий в гранитных блоках и бетонных стенах. Лазерная электродрель, содержащая электродвигатель, корпус, редуктор, лазерное устройство. Электродвигатель и планетарный редуктор выполнены с полыми валами. Нижняя торцевая часть полого вала электродвигателя соединена с верхней торцевой частью полого вала планетарного редуктора, корпус которого соединен с верхней торцевой частью шнековой трубы, нижняя часть которой оснащена высокотемпературной коронкой, армированной термостойкими резцами. Лазерное устройство установлено в верхней части корпуса электродвигателя с возможностью фокусирования его луча на верхнюю торцевую часть высокотемпературной коронки через внутреннюю полость вала электродвигателя, полость вала планетарного редуктора и полость шнековой трубы. Обеспечивает снижение материальных затрат, исключает при этом использование дорогостоящих алмазных буровых коронок. 1 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей, нефтяной и газовой отраслям промышленности, в частности, для бурения скважин различного назначения, в разрушении пород. Устройство для кумулятивного бурения скважин содержит долото, имеющее корпус, внутри которого установлена камера сгорания. В камеру сгорания подается выполненный с кумулятивной выемкой заряд с взрывчатым веществом. Взрывчатые вещества в зарядах расположены внутри хрупких, легко разрушаемых или легко сгораемых оболочек. Оболочки взрывчатых веществ в зарядах могут быть выполнены с рифлением поверхностей. Также заряды могут быть выполнены с кумулятивными выемками под различными углами к оси самого заряда. Внутренняя поверхность камеры сгорания может быть выполнена ребристой. Камера сгорания выполнена поворачивающейся под углом к оси долота или внутри долота выполнены, по меньшей мере, две камеры сгорания, соединенные с вращающимся распределителем зарядов, или ось камеры сгорания совпадает с осью долота, или под углом к оси долота, или смещена параллельно оси долота, или расположена с некоторым смещением и под углом к оси долота. Изобретение обеспечивает увеличение скорости бурения, упрощение и удешевление процесса бурения, возможность подачи зарядов под разными углами к оси долота и надежный подрыв (поджигание) зарядов. 6 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин различного целевого назначения как с отбором, так и без отбора керна в породах до XI категории по буримости. Технический результат - снижение потери тепла трения режущих и фрикционных элементов, а также снижение осевого усилия, при котором происходит нагрев пород забоя до разупрочнения. Буровая коронка для термофрикционного бурения горных пород включает корпус с промывочными каналами, фрикционные элементы, разупрочняющие теплом трения поверхностный слой породы, и резцы, выступающие за плоскость фрикционных элементов. Передняя грань фрикционных элементов перекрыта резцами, предотвращая перед фрикционным элементом смачивание забоя промывочной жидкостью, причем резцы выполнены из термостойкого твердого или сверхтвердого инструментального материала. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин различного целевого назначения с отбором так и без отбора керна в породах до XI категории по буримости. Технический результат - повышение КПД резания горных пород путем локализации в зоне забоя тепла резания для теплового разупрочнения приповерхностного слоя буримых пород. Буровая коронка для бурения скважин в горных породах включает корпус с корончатым кольцом, разделенным промывочными каналами на сектора, промывочные каналы и самозатачивающиеся резцы. Сектора выполнены с выпуском, контактирующим при бурении с забоем скважины, герметизирующим его, причем спереди к каждому сектору присоединен выполненный из термостойкого твердого или сверхтвердого инструментального материала самозатачивающийся двухтрехслойный резец с выпуском, обеспечивающим при бурении врезку в забой. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к строительной промышленности, в частности к ручным сверлильным машинам, и может применяться для бурения скважин в твердых горных породах, гранитных блоках. Устройство включает породоразрушающий инструмент - коронку и термостойкие резцы. Устройство снабжено колонковой трубой, верхняя часть которой соединена с валом электродвигателя, на котором закреплена вращающаяся часть токосъемника. Вторая часть токосъемника жестко соединена с корпусом электродвигателя, а электродвигатель через ручной регулятор осевой нагрузки на забой скважины соединен с направляющей стойкой. Лазерное устройство закреплено с валом электродвигателя через вращающуюся часть токосъемника, лазерный луч которого сфокусирован на забой скважины через полость трубки, нижний конец которой жестко соединен с цилиндрической коронкой, оснащенной термостойкими резцами. Обеспечивает повышение эффективности бурения скважин различного назначения в твердых горных породах, например в гранитных блоках. 1 ил.

Изобретение относится к строительной промышленности, в частности к ручным сверлильным машинам, и может применяться для бурения-сверления отверстий в гранитных блоках и бетонных стенах. Лазерная электродрель, содержащая электродвигатель, корпус редуктора, шпиндель-вал, лазерное устройство, инструмент для сверления. Инструмент для сверления выполнен в виде связанного непосредственно с корпусом редуктора шнека, на одном конце которого закреплена высокотемпературная коронка сплошного забоя, армированная термостойкими резцами, а другой его конец связан с шпинделем-валом. Лазерное устройство установлено в верхней части корпуса редуктора с возможностью направления лазерного луча через внутреннюю полость шнекового инструмента к верхней торцевой части высокотемпературной коронки. Обеспечивает увеличение скорости бурения-сверления в твердых гранитных блоках и бетонных стенах с удалением разупрочненной прослойки с забоя, не доводя ее до плавления. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин. Устройство включает буровой став с породоразрушающими элементами, размещенную в торце става горелку с магистралями подвода горючего и воздуха, установку пылегазоподавления с встроенной трубой для отвода горячего парогазового потока в окружающую среду, пульт управления, электронагреватели с адсорбером, которые последовательно установлены в магистрали подвода воздуха. Адсорбер выполнен в виде двух вставленных один в другой и ограниченных поверхностями цилиндров разного диаметра, причем адсорбер внутренней стенкой меньшего цилиндра плотно насажен на внешнюю поверхность трубы для отвода парогазовой смеси в атмосферу и размещен в подпружиненной кассете, свободно перемещающейся в вертикальном направлении между внутренней поверхностью большего цилиндра и внешней поверхностью меньшего цилиндра. В верхней части на внутренней поверхности большего цилиндра укреплен золотник, а во внешней ее части выполнено золотниковое отверстие. Горелка выполнена как минимум их двух противоположно расположенных суживающихся сопел, на внутренних поверхностях которых выполнены криволинейные канавки. На внутренней поверхности одного суживающегося сопла кривизна направляющей криволинейной канавки имеет направление движения по часовой стрелке, а на внутренней поверхности противоположно расположенного сопла кривизна направляющей криволинейной канавки имеет направление движения против хода часовой стрелки. Обеспечивает повышение эффективности расширения скважин путем увеличения теплового напряжения в зоне горения факела при постоянстве параметров огневой смеси. 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и принадлежит к устройствам термического разрушения горных пород, преимущественно для вторичного дробления негабарита на гранитных карьерах при добыче щебня. Устройство включает трубу с коммуникациями для подачи топлива, окислителя и хладагента, а также распределитель, расположенный в верхней части трубы, и смонтированную в нижней части трубы реактивную горелку с инструментом. Между трубой и реактивной горелкой размещен переходник с кронштейном, на котором закреплен инструмент, имеющий внутренний канал, сообщенный с коммуникацией подачи хладагента. При этом кронштейн с инструментом соединены между собой подвижно и их положение фиксируется относительно друг друга стопором. Такое устройство создает в кусках горной породы термоупругие напряжения, превышающие предел их прочности. Это позволит повысить производительность работ по разрушению горных пород и снизить затраты на их выполнение. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно, к бурению скважин с отбором или без отбора керна. Технический результат - повышение эффективности работы термомеханической коронки с фрикционными элементами за счет концентрации тепла в зоне забоя и уменьшения потерь тепла при очистке забоя скважины промывочной жидкостью. Термофрикционная буровая коронка, включающая корпус с полостью в теплозащитной части, фрикционные элементы, разупрочняющие нагревом приповерхностный слой породы, и резцы, срезающие этот разупрочненный слой. Во внутренней полости теплозащитной части корпуса коронки установлен теплоизолятор с возможностью передачи совместно со стенками полости механических нагрузок на рабочие элементы, благодаря чему стенки полости разгружены и выполнены с минимальным сечением, что уменьшает теплопотери через это сечение. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому при проходке геологоразведочных скважин и может быть использовано во всех комбинированных способах разрушения горных пород. Техническим результатом является повышение эффективности бурения скважин за счет оптимизации режима работы резцов. Термомеханический породоразрушающий инструмент включает корпус, фрикционные элементы, трением нагревающие и разупрочняющие поверхностный слой породы и резцы. При этом корпус выполнен из двух частей, материалы которых имеют разные модули упругости. Причем фрикционные элементы соединены с частью корпуса, выполненной из материала с большим модулем упругости, а резцы - с частью корпуса с меньшим модулем упругости, причем резцы выступают над плоскостью фрикционных элементов на величину, определяемую из соотношения: h=Nh/SE. Часть корпуса коронки с меньшим модулем упругости может быть выполнена из металлорезины или из нанокомпозитного микропористого металлического сплава. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин различного целевого назначения с отбором и без отбора керна в породах до XI категории по буримости. Целью изобретения является уменьшение оттока тепла фрикционного нагрева пород от зоны забоя. Сущность изобретения заключается в том, что часть корпуса инструмента, прилегающая к фрикционным элементам и служащая опорным элементом, выполнена с кольцевой выемкой по наружному и внутреннему диаметру с возможностью размещения в этих выемках гидро- и теплоизолирующих элементов. При этом в качестве материала опорной части использован материал с высоким пределом прочности, например мартенситно-стареющая сталь, а полярный момент сопротивления кручению поперечного сечения опорной части определяется из соотношения: W=W₁· ₁/ , где

W₁, м³ - полярный момент сопротивления поперечного сечения кручению основной части корпуса инструмента; ₁, МПа - предел прочности на кручение материала основной части корпуса инструмента, Ст.20; , МПа - предел прочности на кручение материала гидро- и теплоизолированного опорного элемента корпуса инструмента. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому при проходке геологоразведочных скважин, и может быть использовано во всех комбинированных способах разрушения горных пород нагреванием, разупрочняющим поверхностный слой породы. Техническим результатом является повышение эффективности бурения скважин. Термомеханический породоразрушающий инструмент включает корпус, фрикционные элементы, трением нагревающие и разупрочняющие поверхностный слой породы, резцы и нажимной элемент, выполненный из металлорезины. При этом корпус выполнен из двух сварных частей, материал которых имеет разные пределы прочности. Причем фрикционные элементы соединены с частью корпуса, выполненной из материала с меньшим пределом прочности, а резцы подвижно установлены совместно с нажимным элементом в выемке из материала с большим пределом прочности, причем резцы выступают над плоскостью фрикционных элементов. В качестве материала нажимного элемента применен микропористый нанокомпозитный материал с модулем упругости 10²-10 ³ МПа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к области техники и технологии бурения вертикальных скважин в земной коре, к области скважинной геотехнологии, к области теплоэлектроэнергетики и энергетике альтернативных источников энергии и представляет собой способ термического бурения, твердотопливный бур для осуществления термического бурения и способ скважинной парогенерации с использованием глубинного тепла Земли для преобразования его в электрическую энергию в неограниченных объемах без ущерба окружающей среде и в любом регионе земного шара. Обеспечивает расширение возможностей и совершенствование технологии бурения вертикальных скважин, а также доступ к глубинному теплу Земли. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения и расширения скважин термомеханическим способом. Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства при длительной эксплуатации за счет обеспечения постоянства качества осушки воздуха. Устройство содержит горелку с породоразрушающими элементами, магистраль для подвода воздушного окислителя, магистраль для подвода горючего, установку пылегазоподавления, трубу для отвода горячего парогазового потока, пульт управления, электронагреватель и адсорбер, представляющий собой два концентрически установленных цилиндра, между которыми размещается адсорбент. Особенностью предложенного устройства является то, что меньший цилиндр выполнен из биметалла. Причем материал внутренней стенки цилиндра имеет коэффициент теплопроводности в 2,5-3,0 раза выше коэффициента теплопроводности материала наружной стенки. 2 ил.

Изобретение относится к процессам проходки осадочных горных пород путем воздействия на разрушаемую среду энергией струй рабочего агента: газовых, парогазовых, газожидкостных, комбинированных и может быть использовано для образования выработок в различных технологических процессах. Технология образования выработок включает разрушение горных пород на забое путем воздействия на буримую среду энергией рабочего агента в виде струй, истекающих под давлением из полости рабочего органа бурильного аппарата. Углы контакта струй рабочего агента с поверхностью разрушаемой породы на забое и со стенками выработки непосредственно у забоя относительно оси проходимой выработки и плоскости радиального сечения ее ствола, выбирают в пределах: от 10° до 60° по отношению к поверхности забоя, от 0° до 90° по отношению к оси в направлении к устью выработки, от 0° до 45° к поверхности стенки ствола проходимой выработки в плоскости ее радиального сечения. При проходке неустойчивых и водонасыщенных горизонтов для эвакуации бурового шлама к устью выработки формируют канал по оси выработки в виде упругоподатливого кольца, заполненного жидкостью, удельный вес которой превышает удельный вес жидкости, поступающий между упругоподатливым кольцом и стенкой выработки. Бурильный аппарат связан тягами с упругоподатливым кольцом. Обеспечивает повышение эффективности технологии образования выработок. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к горной промышленности, в частности к способу бурения скважин и устройству для его реализации. Способ бурения скважин заключается в том, что в процессе работы путем электролиза воды получают водород и кислород, подают водород и кислород в камеру сгорания посредством компрессора, где теплоту горения преобразуют в теплоту рабочего тела, обеспечивая плавление горной породы, гремучий газ воспламеняют и взрывают, создавая ударную волну и преобразуя энергию продуктов взрывания в механическую энергию для вращения лопастей размещенного в камере сгорания ротора, связанного с размещенным вне камеры сгорания буровым винтом. Отработанные продукты взрыва отводят на забой для улучшения удаления расплавленной массы горных пород со дна скважины на поверхность посредством электрического насоса. Устройство включает буровую вышку, буровые трубы, силовой привод, оборудование для спуско-подъемных операций, насос, буровой снаряд, камера питания которого соединена с емкостью электролизера посредством газопроводов для подачи водорода и кислорода. Буровой снаряд имеет цилиндрическую форму, выполнен из молибдена или вольфрама в виде емкости с литыми герметичными торцевыми крышками, соединенными с емкостью винтовыми соединениями. Внутри стен цилиндра расположены продольные каналы водяных рубашек охлаждения. Внутри емкости расположен ротор, лопасти которого делят объем емкости на четыре камеры. На внутренней стенке емкости вмонтирован геркон, выполненный с возможностью воспламенения гремучей смеси в автоматическом режиме для взрыва в одной из камер емкости. Электролизер включает емкость накопления, вакуум-баллоны с вакуумом-регулятором, вакуум-насосы. Группа изобретений обеспечивает повышение производительности и эффективности бурения, расширение технологических возможностей. 2 н.п. ф-лы, 32 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения скважин. Способ бурения скважин включает подачу в буровой снаряд водородно-кислородной смеси, которую в аппарате воспламеняют для получения высокой температуры. Водород и кислород вырабатывают электролизом воды на передвижной установке, непосредственно у скважины и подают по гибким трубопроводам. Нагрев корпуса бурового снаряда производят путем взрывания горючей смеси в полости корпуса с определенной частотой с образованием высокой температуры и ударной волны, которая воздействует на породоразрушающие инструменты путем ввинчивания их в горную породу. Устройство содержит корпус снаряда с камерой взрывания и систему каналов подвода рабочего агента и выхлопа отработанных газов. Буровой снаряд выполнен в форме цилиндра из молибдена или вольфрама, содержащего емкость с крышкой, соединенных между собой винтовыми соединениями. Внутри стен цилиндра расположены продольные каналы водяных рубашек. Внутри цилиндра расположены подвижные лопасти ротора, жестко закрепленные на полом валу. Лопасти ротора делят объем цилиндра на камеры. Камера питания снаряда соединена с емкостью электролизера при помощи газопроводов, емкостей накопителей, вакуум-баллонов и вакуум-насосов. На внутренней стороне цилиндра снаряда вмонтирован геркон и свечи зажигания, соединенные между собой при помощи электрической цепи и выполненные с возможностью воспламенения гремучего газа в камере. Обеспечивается повышение производительности и эффективности работы буровой установки. 2 н.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей, нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам для бурения скважин. Технический результат - увеличение скорости, упрощение и удешевление процесса бурения. Способ бурения включает создание скважины с помощью кумуляции. При этом внутри камеры сгорания, находящейся в долоте, перед воспламенением горючей или взрывчатой смеси образуют свободное от горючей или взрывчатой смеси пространство, циклически либо непрерывно впрыскивая топливо и окислитель или компоненты взрывчатого вещества под углом к оси камеры сгорания или подавая и поджигая поочередно заряды взрывчатых веществ, при этом заряды взрывчатых веществ выполнены с выемками. 2 ил.

Изобретение относится к способу бурения плавлением, предназначенному для создания в горной породе точных по размеру скважин, в частности скважин большого диаметра, в котором являющийся отходом расплав впрессовывается в окружающую горную породу, растрескивающуюся благодаря воздействию температуры и давления, и в котором во время бурения облицовка ствола скважины производится затвердевающим расплавом, при этом в качестве среды бурения через трубопроводные элементы в основание ствола скважины, материал которого должен удаляться посредством расплавления, подается расплав, содержащий металл. Для этой цели предпочтительно используется расплав, состоящий из магнитного металла. Кроме того, изобретение относится к буровому устройству, предназначенному для осуществления данного способа, и материалам, предназначенным для использования в этом способе. Группа изобретений обеспечивает проходку горных выработок различного назначения путем плавления горных пород без дополнительных средств охлаждения, исключая работы по их облицовке и креплению. 4 н. 27 з.п. ф-лы, 1 ил.