ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СПОСОБА ИНТЕРВАЛЬНОЙ ПРОДУВКИ ПРИ БУРЕНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН ПНЕВМОУДАРНИКАМИ
DOI:
https://doi.org/10.25635/2313-1586.2023.02.066Ключевые слова:
пневмотранспорт, частица, бурение, пневмоударник, шлам, скважина, продувка, шламотранспортАннотация
В работе приведены теоретические и экспериментальные исследования по определению параметров пневмосистемы при бурении горизонтальных скважин пневмоударником с продувкой. Рассмотрен процесс пневмотранспорта частиц в вертикальной и горизонтальной скважинах, определены основные негативные факторы, влияющие на движение частиц. По известным методикам рассчитана требуемая скорость воздушного потока в пневмотранспортной системе для движения частиц угля. Построена имитационная модель пневмотранспортной системы для бурения пневмоударником, на которой установлены зависимости скорости воздушного потока от параметров скважины и расхода воздуха. Проведена оценка эффективности транспортирования шлама для данной модели. Установлено, что при снижении расхода воздуха возрастает количество осаждаемых частиц, что увеличивает риск закупоривания скважины. Для предотвращения данного негативного фактора предложен способ повышения качества очистки скважины с помощью интервальной продувки. Показано, что при определенных параметрах пневмофорсунок и производительности компрессорной установки можно добиться расхода воздуха, достаточного для работы пневмоударника. Данный способ применим к имеющимся конструкциям буровых установок с минимальными изменениями буровых штанг. По введенным критериям определена эффективность предложенного способа. Таким образом, полученные результаты подтвердили возможность использования способа интервальной продувки горизонтальной скважины при бурении пневмоударником.
Библиографические ссылки
Маметьев Л.Е., Хорешок А.А., Цехин А.М., Борисов А.Ю., 2018. Повышение эффективности бурения дегазационных скважин и транспортирования разрушенного угля. Вестник Кузбасского государственного технического университета, № 1, С. 106 – 112.
Yao, N., Yin, X., Wang, Y. et al., 2011. Practice and drilling technology of gas ex-traction borehole in soft coal seam. Procedia Earth and Planetary Science, V. 3, Pp. 53 – 61.
Niu, G.-Q., Zhang, W., 2013. Study on critical air velocity and pressure loss of pneumatic coal dust removal for boreholes along coal seams. China Safety Journal, V. 23, No. 11, Pp. 60 – 65.
Данилов Б.Б., 2009. Теория и практика создания оборудования для бурения в грунте горизонтальных скважин с пневмотранспортом разрушенного материала по вращающемуся трубопроводу: дис. … докт. техн. наук. Новосибирск, 246 с.
Войцеховский С.В., 2022. Влияние закрутки потока на коэффициент трения по длине при пневматическом транспортировании сыпучих материалов. Вести авто-мобильно-дорожного института, № 3, С. 7 – 12.
Волошин Е.В., 2019. Расчет и компоновка пневмотранспортных установок: методические указания. Оренбург: Оренбургский гос. ун-т, 61 с.
Пономаренко С.Н., 2021. Математическая модель движения аэросмеси в ра-бочей зоне кольцевого эжектора пневмотранспортной системы. Sciences of Europe, № 65 1, С. 39 – 44.
Кантаев А.С., Брус И.Д., Тураев Н.С., 2015. Расчет установок пневмотранспорта: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Оборудо-вание производств редких элементов» для студентов IV курса, обучающихся по специальности 240501 Химическая технология материалов современной энергетики. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 28 с.
Официальный сайт SimulationX. URL: http://www.simulationx.com/ (дата об-ращения: 16.11.2022)
Данилов Б.Б., 2007. Повышение эффективности бестраншейных способов подземного строительства за счет применения пневмотранспорта. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 5, С. 52 – 61.
Хан Г.Н., Русин Е.П., 2021. Численное моделирование процесса транспорти-рования породной массы по вращающемуся трубопроводу. Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XVI Междунар. науч. конгр. Национальная науч. конф. «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полез-ных ископаемых. Экономика. Геоэкология». Новосибирск: СГУГиТ, Т. 2, № 4, С. 141 – 150. DOI: 10.33764/2618-981X-2021-2-4-141-150
