Top.Mail.Ru
Новости

Ученые из Томска создали «жидкостную» установку для бурения шахт и скважин

26 июля 2024

Специалисты Томского политехнического университета разработали новый безбойковый механизм для горных работ, разрушающий горные породы с помощью импульса, создаваемого жидкостью.

Фото iStock

Как пояснили «Энергии+» авторы разработки, основной движущей силой в созданном им механизме является специальная жидкость. Когда установку включают, начинает работать плунжер — специальный поршень, похожий на тот, что выталкивает жидкие лекарства из медицинского шприца. В сильно сжатой и раскачанной плунжером жидкости возникает резонанс: ее молекулы начинают двигаться с определенной частотой, вырабатывая энергию. Импульсы этой энергии передаются на специальный подвижный колебательный механизм, а от него через жидкость — на рабочий инструмент, который дробит породу.

По словам специалистов, такая установка имеет сразу несколько преимуществ. В ней минимум движущихся и соударяющихся частей, которые могут тереться друг о друга, разогреваться и выходить из строя. За счет большого количества создаваемой энергии рабочий инструмент не коротко бьет и отскакивает, а прижимается к породе, генерируя мощные разрушительные импульсы, которые распространяются глубоко в ее толщу.

Согласно расчетам и проведенным экспериментам, КПД таких установок может достигать 90%. У традиционных гидроударных механизмов он составляет около 50%, а у пневматических — около 20–25%. 

Евгений Пашков, кандидат технических наук, доцент Томского политехнического университета

Евгений Пашков

Кандидат технических наук, доцент Томского политехнического университета

По словам Евгения Пашкова, такую установку можно будет использовать для любых видов горных работ: от добычи руды до разработки угольных шахт. В будущем научный коллектив планирует создать погружной вариант для бурения скважин для добычи нефти и газа.

В буровых работах широко применяются пневматические и гидроимпульсные установки. В первых рабочий инструмент приводит в движение сжатый воздух, во вторых — вода, которая сжимает специальную пружину. Такие установки компактные и не требуют внешнего источника энергии, однако им, говорят ученые, свойственны некоторые недостатки: помимо низкого КПД внутри них много деталей, которые могут тереться, нагреваться и выходить из строя. Кроме того, их ударной силой, как правило, нельзя управлять — то есть нельзя настроить установку на работу с той или иной породой для повышения ее эффективности.

1
Haha
Haha
0
0
Love
Love
2
0
1
Читать также
Инженер Владимир Шухов разрабатывает несколько проектов сразу. Иллюстрация «Энергии+»

Секреты инженера Шухова: как российский изобретатель сделал бензин доступным

5 мин. чтения
Сотрудник склада

Экзоскелеты прошли испытания в нефтегазовой отрасли

2 мин. чтения
Операторная на месторождении Ямала

Исследователи выяснили, когда возрастет спрос на специалистов ТЭК

2 мин. чтения
Ученый в лаборатории изучает образцы горных пород

Керн «рассказывает» геологам все тайны земных недр: узнайте, каким керном могли бы стать вы!

1 мин. чтения
Шингинское нефтяное месторождение

Названа причина увеличения запасов углеводородов в России

1 мин. чтения
Окаменелые морские обитатели

В Югре найдены следы морских обитателей юрского периода

1 мин. чтения
Призер турнира «Умножая таланты» Илья Максимов (в центре) в окружении своей команды

Как школьник из Ханты-Мансийска играючи создал виртуальный тренажер для энергетики

4 мин. чтения
Специалист центра управления добычей «Газпром нефти»

Цифровая система с искусственным интеллектом упростит исследование недр месторождений

1 мин. чтения
В центре управления добычей «Газпром нефти» в ХМАО

Доля отечественных технологий, стратегически важных для нефтегазовой отрасли, достигла 90%

1 мин. чтения
Специалисты центра «Геосфера» с фрагментом керна

Из недр — в виртуальное будущее: как и для чего ученые исследуют образцы горных пород

4 мин. чтения