Способы разрушения горных пород

Разрушение горных пород при бурении скважин и стволов может быть выполнено механическим методом — непосредственным воздействием на забой скважины или ствола породоразрушающего инструмента и новыми методам — в результате различных физических воздействий (термического, ультразвукового и др.).

При механическом методе разрушения горных пород при бурении скважин различают следующие способы:
— -вращательный, при котором разрушение горной породы на забое производится путем скалывания, дробления, резания и истирания вращающимся породоразрушающпм инструментом;
— ударный, при котором разрушение горной породы осуществляется ударами по забою, создаваемыми в результате вертикального возвратно-поступательного движения рабочего инструмента — долота и ударной штанги;
— ударно-вращательный, при котором разрушение породы осуществляется ударом специального механизма, находящегося непосредственно на забое, с последующим развитием энергии разрушения за счет осевого и окружающего статического усилия.

При термическом бурении используется высокая температура газов, вытекающих отдельными струями со сверхзвуковой скоростью из горелки реактивного типа. Высокая температура создается при сгорании в струе кислорода или сжатого воздуха жидких и газообразных углеводородных соединений. При нормальной объемной скорости кислородного потока 280 м3/ч и подаче горючего 150 л в камере сгорания развивается давление до 40 ати при температуре 2300 °С и скорости истечения газов до 1800 м/сек.

В силу возникающих термодинамических напряжений в горной породе от массива отслаиваются кусочки породы, которые выносятся отработанными газами из зоны действия горелки вверх.