Науковий вісник НГУ

Геологічні й гірничотехнічні особливості реалізації принципів гідромеханічного буріння

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Батьківська категорія: 2021

Категорія: Зміст №1 2021

Створено: 10 березня 2021

Останнє оновлення: 10 березня 2021

Опубліковано: 30 листопада -0001

Автор: А.О.Ігнатов, Є.А.Коровяка, Ян Пінка, В.О.Расцвєтаєв, О.О.Дмитрук

Перегляди: 1131

Authors:

А. О. Ігнатов, orcid.org/0000-0002-7653-125X, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Є. А. Коровяка, orcid.org/0000-0002-2675-6610, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Ян Пінка, orcid.org/0000-0002-7930-4183,  Кошицький технічний університет, м. Кошице, Словацька Республіка, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. О. Расцвєтаєв, orcid.org/0000-0003-3120-4623, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. О. Дмитрук, orcid.org/0000-0001-6311-6252, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

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

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

Abstract:

Мета. Обґрунтування конструктивних рішень в окремих вузлах модернізованих гідромеханічних пристроїв і визначення раціональних технологічних режимів їх роботи у конкретних геолого-технічних умовах. Пропозиції зі споруджування свердловин шляхом розроблення та впровадження прогресивних методів і прийомів.

Методика. Дослідження особливостей роботи модернізованих пристроїв гідромеханічного буріння на прикладі руйнування гірських порід виконано із застосуванням сучасних методів аналітичного аналізу та експериментальних досліджень, зокрема, шляхом використання методів математичного й фізичного моделювання, методик моделювання та обробки результатів досліджень у середовищі SolidWorks та ін., контрольно-вимірювальних приладів і матеріалів. Процес розв’язання задач оптимального планування експерименту поділявся на чотири етапи: складання моделі, що планувалась; підготовка необхідних вихідних даних; розрахунок моделі; отримання та обробка результатів. Протікання свердловинних породоруйнівних процесів моделювалося на спеціальному лабораторному стенді, обладнаному контрольно-вимірювальним блоком (витратомір, манометр, тахометр, координатник).

Результати. Визначені основні шляхи вдосконалення свердловинних гідромеханічних технологій. Сформульовані засадничі положення процесу проектування конструктивних схем пристроїв, що реалізовують такі способи руйнування, які комбінують у собі найбільш продуктивні та ефективні методи дії на порідний масив. Встановлена низка факторів, характерних для реалізації свердловинних гідромеханічних технологій, зокрема: раціональний діапазон фізичних властивостей гірських порід, відповідно до якого підбираються техніко-технологічні характеристики пристроїв; фізичні властивості руйнівних куль; конструктивне виконання механічних породоруйнівних органів пристроїв; режимні параметри процесу буріння. Доведено, що розроблені конструктивні схеми пристроїв гідромеханічного буріння, за оптимального технічного виконання й технологічного відпрацювання, можуть бути рекомендовані до застосування у відповідних геолого-технічних умовах, де реалізація інших методів нераціональна або обмежена.

Наукова новизна. Утворення периферійної частини вибою є підлеглим чинником, визначуваним самим виконанням пристроїв; ефективне профілеутворення можливе тільки за рахунок уведення до складу пристроїв гідромеханічного буріння додаткових вузлів, що дозволяють застосування певних технологічних методів і прийомів.

Практична значимість. Отримані результати лабораторних й аналітичних досліджень є базовими для проектування режимних параметрів процесу поглиблення свердловини за рахунок використання гідромеханічних пристроїв. Дані з вивчення вибійних робочих процесів гідромеханічних технологій є вихідними положеннями для обґрунтування конструктивних і технологічних параметрів модернізованих кулеструминних пристроїв.

Ключові слова: гідромеханічне буріння, свердловина, промивальна рідина, гірська порода, струминний апарат, вибій

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.

• < Попередня
• Наступна >