Плазмове буріння
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Плазмове буріння

Плазмове буріння , спосіб буріння з вживанням як робочий орган плазматрона спеціальної конструкції (плазмобура). Значного поширення набули плазмобури з вихровою для повітря стабілізацією («закручуванням») електричного дугового розряду, службовця джерелом плазми . Температура плазмового струменя при П. би. досягає 5000 До, що забезпечує руйнування гірських порід на забої свердловини. Плазмообразующимі речовинами в плазмобурах служать повітря, інертні гази, водяна пара і їх суміші. Осьове розташування дуги в плазмобуре дозволяє при невеликому зовнішньому діаметрі отримувати високі потужності. Принцип роботи простого повітряного плазмобура ( мал. ) полягає в наступному. Стисле повітря подається через порожнисту бурову штангу в плазмобур, де розділяється на два потоки; один з них поступає на внутрішній електрод через спіральний канал-завихорювач, живить розряд і, обдуваючи дугу, вимушує її обертатися. Обертання зміщує електродні плями дуги по поверхні усередині електроду і тим самим запобігає його передчасному згоранню. Другий потік охолоджує обидва електроди, омиваючи їх теплоотдающие ребра. Частина другого потоку через тангенціальні отвори в тій, що ізолює втулці поступає всередину розрядної камери; плазма, що утворилася, витікає через сопло або декілька сопів на забій. Велика ж частина другого потоку після охолоджування електродів викидається назовні через отвори в кришці плазмобура і виносить продукти руйнування зі свердловини. Поширені і ін. схеми плазмобуров, зокрема коаксіально-вихрова з водяним охолоджуванням електродів. У плазмобурах як робоче тіло може застосовуватися водяна для повітря суміш або пара. Це знижує (або практично зовсім усуває) токсичність газів (що особливо важливе при П. би. у підземних умовах), що відходять, а також збільшує питомий тепловий потік плазмобура.

  П. би. найефективніше в міцних гірських породах (гранітах, кварцитах, порфірітах і т.п.). Швидкість буріння прямо пропорційна питомій потужності плазмобура. Для плазмобура з вихровою для повітря стабілізацією дуги і повітряним охолоджуванням швидкість буріння в гранодіорітах досягала 4,5 м/ч при діаметрі свердловин до 130 мм і потужності до 100 квт, для коаксіально-вихрового плазмобура з введенням в плазму вуглеводневого пального швидкість буріння залізистих кварцитів Криворізького басейну досягала 10—25 м/ч (у перерахунку на шпур діаметром 50 мм ) при потужності плазмобура 81—150 квт.

  П. би. застосовується для проходки шпурів і свердловин, їх розширення, дроблення негабаритів, видобутку і обробки штучного каменя, різання і обробки бетонів.

  Літ.: Фізика, техніка і вживання низькотемпературної плазми. Тр. IV Всесоюзній конференції з фізики і генераторів низькотемпературної плазми, А.—А., 1970; Бергман Е. Д., Покровський Р. Н., Термічне руйнування гірських порід плазмобурамі, Новосиб., 1971.

  Е. Д. Бергман.

Плазмобур повітряноохолоджуваний: 1 — вихідний електрод; 2 — внутрішній електрод; 3 — завихорювач; 4 — шток; 5 — бурова штанга; 6 — корпус; 7 — дуга.