Ученые из Томска придумали механизм для бурения шахт и скважин с помощью жидкости

Новый механизм для горных работ, основной движущей силой в котором является специальная жидкость, создали в Томском политехническом университете — это поможет разрушать горные породы и бурить шахты и скважины с большей эффективностью, сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+».

Основной движущей силой в этом случае является специальная жидкость. Плунжер — специальный поршень, похожий на тот, что выталкивает жидкие лекарства из медицинского шприца — начинает работать, когда включается установка. В результате этого в жидкости возникает резонанс: 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.

Сейчас в буровых работах чаще всего применяют пневматические и гидроимпульсные установки, где движущей силой являются сжатый воздух и вода, которая сжимает специальную пружину соответственно. Их преимущество в компактности и в том, что они не требуют внешнего источника энергии. К недостаткам же относится низкий КПД и то, что детали могут тереться, нагреваться и выходить из строя. Кроме того, их нельзя настроить на работу с конкретной породой.

Как отметил один из разработчиков новой установки, кандидат технических наук, доцент Томского политехнического университета Евгений Пашков, если у традиционных гидроударных механизмов КПД составляет около 50%, у пневматических — 20–25%, то у жидкостных может достигать 90%. Кроме того, 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.

Планируется, что установку можно будет использовать для любых видов горных работ: от добычи руды до разработки угольных шахт. Также предполагается разработка погружного варианта для бурения скважин для добычи нефти и газа.