Геологические и горнотехнические особенности реализации принципов гидромеханического бурения

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:


А. А. Игнатов, orcid.org/0000-0002-7653-125X, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e‑mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Е. А. Коровяка, orcid.org/0000-0002-2675-6610, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e‑mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ян Пинка, orcid.org/0000-0002-7930-4183, Кошицкий технический университет, г. Кошице, Словацкая Республика, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В. А. Расцветаев, orcid.org/0000-0003-3120-4623, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e‑mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Е. А. Дмитрук, orcid.org/0000-0001-6311-6252, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e‑mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.


повний текст / full article



Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (1): 011 - 018

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/011



Abstract:



Цель.
Обоснование конструктивных решений в отдельных узлах модернизированных гидромеханических устройств и определение рациональных технологических режимов их работы в конкретных геолого-технических условиях. Предложения по сооружению скважин путем разработки и внедрения прогрессивных методов и приемов.


Методика.
Исследование особенностей работы модернизированных устройств гидромеханического бурения на примере разрушения горных пород выполнено с применением современных методов аналитического анализа и экспериментальных исследований, в частности путем использования методов математического и физического моделирования, методик моделирования и обработки результатов исследований в среде SolidWorks и др., контрольно-измерительных приборов и материалов. Процесс решения задач оптимального планирования эксперимента делился на четыре этапа: составление модели, планирование; подготовка необходимых исходных данных; расчет модели; получение и обработка результатов. Протекание скважинных породоразрушающих процессов моделировалось на специальном лабораторном стенде, оборудованном контрольно-измерительным блоком (расходомер, манометр, тахометр, координатник).


Результаты.
Определены основные пути совершенствования скважинных гидромеханических технологий. Сформулированы основные положения процесса проектирования конструктивных схем устройств, реализующих такие способы разрушения, которые комбинируют в себе наиболее производительные и эффективные методы воздействия на породный массив. Установлен ряд факторов, характерных для реализации скважинных гидромеханических технологий, в частности: рациональный диапазон физических свойств горных пород, согласно которому подбираются технико-технологические характеристики устройств; физические свойства разрушительных шаров; конструктивное исполнение механических породоразрушающих органов устройств; режимные параметры процесса бурения. Доказано, что разработанные конструктивные схемы устройств гидромеханического бурения, при оптимальном техническом исполнении и технологической отработке, могут быть рекомендованы к применению в соответствующих геолого-технических условиях, где реализация других методов нерациональна или ограничена.


Научная новизна.
Образование периферийной части забоя является подчиненным фактором, определяемым самим исполнением устройств; эффективное профилеобразование возможно только за счет введения в состав устройств гидромеханического бурения дополнительных узлов, позволяющих применение определенных технологических методов и приемов.


Практическая значимость.
Полученные результаты лабораторных и аналитических исследований являются базовыми для проектирования режимных параметров процесса углубления скважины за счет использования гидромеханических устройств. Данные по изучению забойных рабочих процессов гидромеханических технологий являются исходными положениями для обоснования конструктивных и технологических параметров модернизированных шароструйных устройств.


Ключевые слова:
гидромеханическое бурение, скважина, промывочная жидкость, горная порода, струйный аппарат, забой

References.


1. Koroviaka, Ye., Pinka, J., Tymchenko, S., Rastsvietaiev, V., Astakhov, V., & Dmytruk, O. (2020). Elaborating a Scheme for Mine Methane Capturing While Developing Coal Gas Seams. Mining of Mineral Deposits, 14(3), 21-27 https://doi.org/10.33271/mining14.03.021.

2. Alekseev, V.I. (2013). The beetles (Insecta: Coleoptera) of Baltic amber: the checklist of described species and preliminary analysis of biodiversity. Zoology and Ecology, 23(1), 5-12. https://doi.org/10.1080/21658005.2013.769717.

3. Honchar, A., & Fedoseienkov, S. (2016). Geo- and hydroacoustic complex as a study of interconnection between processes in waters and bottom sediments. Geodynamics, 21(2), 101-108. https://doi.org/10.23939/jgd2016.02.101.

4. Khomenko, O. Ye., Sudakov, A. K., Malanchuk, Z. R., & Malanchuk, Ye. Z. (2017). Principles of rock pressure energy usage during underground mining of deposits. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2), 34-43.

5. Korniyenko, V. Ya., Malanchuk, E. Z., Soroka, V. S., & Khrystyuk, A. O. (2018). Analysis of the existent technologies of amber mining. Resources and resource-saving technologies in mineral mining and processing, 209-232.

6. Li, D. (2014). Underground hydraulic mining of thin sub-layer as protective coal seam in coal mines. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, (67), 145-154. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2014.01.014.

7. Malanchuk, Ye., Korniienko, V., Moshynskyi, V., Soroka, V., Khrystyuk, A., & Malanchuk, Z. (2019). Regularities of Hydromechanical Amber Extraction from Sandy Deposits. Mining of Mineral Deposits, 13(1), 49-57 https://doi.org/10.33271/mining13.01.049.

8. Malanchuk, Z., Korniienko, V., Malanchuk, Ye., Soroka, V., & Vasylchuk, O. (2018). Modeling the formation of high metal concentration zones in man-made deposits. Mining of Mineral Deposits, 12(2), 76-84. https://doi.org/10.15407/mining12.02.076.

9. Malanchuk, Z., Korniyenko, V., Malanchuk, Y., & Khrystyuk, A. (2016). Results of experimental studies of amber extraction by hydromechanical method in Ukraine. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10(81)), 24-28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.72404.

10. Malanchuk, Z., Malanchuk, Y., Korniyenko, V., & Ignatyuk, I. (2017). Examining features of the process of heavy metals distribution in technogenic placers at hydraulic mining. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(10(85)), 45-51. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.92638.

11. Walter Henry Jeffery (2015). Deep Well Drilling: The Principles and Practices of Deep Well Drilling, and a Hand Book of Useful Information for the Well Driller. Palala Press. ISBN-10: 1340771675. ISBN-13: 978-1340771676.

12. Biletskyi, V.S. (Ed.) (2013). Small Mining Encyclopedia (Vols. 1-3). Donetsk: Skhidnyi Vudavnychyi Dim. ISBN 978-966-317-156-2.

13. Walter Henry Jeffery (2018). Deep Well Drilling: The Principles and Practices of Deep Well Drilling, and a Hand Book of Useful Information for the Well Driller. Franklin Classics Trade Press (19 Oct. 2018).

14. Forest John Swears Sur (2013). Oil prospecting, drilling and extraction. Nabu Press; Primary Source ed. edition (Oct. 3, 2013).

15. Davidenko, A. N., & Ignatov, A. A. (2013). Abrasive-mechanical percussion well drilling. Dnipropetrovsk: Natsionalnyi Hirnychyi Universytet.

16. Davidenko, A. N., Ratov, B. T., Pashchenko, A. A., & Ignatov, A. A. (2018). Effect of hydrostatical pressure on abrasive-mechanical well drilling. Almaty: Kaspiyskiy Obshchestvennyy Universitet.

17. Kovalyov, A. V., Ryabchikov, S. Ya., Isaev, Ye. D., Aliev, F. R., Gorbenko, M. V., & Strelnikova, A. B. (2015). Designing the ejector pellet impact drill bit for hard and tough rock drilling. IOP Conferense Series: Earth and Environmental Science, (24), 1-6. https://doi.org/10.1088/1755-1315/24/1/012016.

18. Kovalyov, A. V., Ryabchikov, S. Ya., Isaev, Ye. D., Aliev, F. R., Gorbenko, M. V., & Baranova, A. V. (2015). Pellet impact drilling operational parameters: experimental research. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, (24), 1-8. https://doi.org/10.1088/1755-1315/24/1/012015.

19. Marc Borremans. (2019). Pumps and Compressors. John Wiley & Sons Ltd. https://doi.org/10.1002/9781119534112.fmatter.

20. Ihnatov, A. O., & Viatkin, S. S. (2013). Pellet impact device for well drilling (UA Patent No. 102708). Ukrainskyi Instytut Intelektualnoi Vlasnosti (Ukrpatent). Retrieved from https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=189992.

 

Следующие статьи из текущего раздела:

Посетители

3415808
Сегодня
За месяц
Всего
11
35414
3415808

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Главная RusCat Архив журнала 2021 Содержание №1 2021 Геологические и горнотехнические особенности реализации принципов гидромеханического бурения