Кавитационное устройство импульсного гидрорыхления угольных пластов

Abstract

Описано кавитационное устройство импульсного гидрорыхления угольных пластов. Установлены зависимости частоты и размаха автоколебаний давления в диффузорном канале генератора упругих колебаний и его амплитудно-частотных характеристик от давления подпора жидкости. Выполнено обоснование рабочих параметров кавитационного устройства с целью гидрорыхления выбросоопасных угольных пластов для предельного случая скорости развития деформации (ε =10 с⁻¹) и трещинообразования при различных значениях модуля упругости угля при сжатии по напластованию 3·10² ≤Е≤5·10² МПа и Е=2·10³ – перпендикулярно напластованию. При моделировании гидрорыхления угольного пласта на лабораторном стенде в имитаторе фильтрационной части скважины установлено изменение амплитудно-частотных характеристик устройства на удалении 0,5; 1.0; 1,5 и 2,0 м от генератора ГК-2,5.

Описано кавітаційний пристрій імпульсного гідро розпушування вугільних пластів. Встановлені залежності частоти та розмах автоколивань тиску у дифузорному каналі генератора пружних коливань та його амплітудно-частотних характеристик від підпірного тиску рідини. Виконані обґрунтування робочих параметрів кавітаційного пристрою з метою гідро розпушування викидонебезпечних вугільних пластів для граничного випадку швидкості розвитку деформації (ε =10 с⁻¹) й тріщино утворювання при різних значеннях модуля пружності вугілля при стисненні по нашаруванню 3·10² ≤Е≤5·10² МПа та Е=2·10³ – перпендикулярно нашаруванню. При модулюванні гідро розпушування вугільного пласта на лабораторному стенді в імітаторі фільтраційної частини свердловини встановлено змінення амплітудно-частотних характеристик пристрою на віддалені 0,5; 1.0; 1,5 й 2,0 м від генератора ГК- 2,5.

The article presents a cavitation device for pulse hydraulic loosing of the coal layers. Dependences were specified for frequency and amplitude of pressure self-oscillation in diffusion channel of elastic vibration generator and its amplitude and frequency parameters induced by backwater pressure. Operational parameters of the cavitation device are justified for hydraulic loosing of prone-to-outburst coal layers at limiting rate of the deformation development (ε =10 с⁻¹) and crack formation at different values of coefficient of the coal elasticity when stratification compression is 3·10² ≤Е≤5·10² МPa and when Е=2·10³ is horizontal to stratification. Modeling of the coal layer hydraulic loosing with the help of laboratory bench in the simulator of filtration sector of the well showed that amplitude-frequency characteristics of the device were changed at distance of 0,5; 1.0; 1,5 and 2,0 m from the generator ГК-2,5.