Американці навчилися безконтактно бурити суперміцні породи

Американська компанія Petra повідомила про завершення проходки тунелю в міцних породах безконтактним термічним способом. Це перша горизонтальна проходка тунелю, виконана у високоміцному кварциті.

Гірські породи мають різну фортецю, від якої залежить здатність масиву піддаватися механічному впливу і руйнуванню. Коефіцієнт фортеці порід залежить від міцності породи на одноосне стиснення: чим вища міцність породи, тим міцніший масив. М'які породи мають коефіцієнт фортеці рівний одиниці, до них належать, наприклад, щільна глина або м'яке кам'яне вугілля. Високоміцні скельні породи мають коефіцієнт фортеці рівний 20, наприклад, базальти і кварцити. Вони практично не піддаються бурінню, тому їх розробляють відкритим способом із застосуванням вибухових речовин - тротилу або амоніту. Підземні проходки високоміцних порід досі залишалися недоступними через низьку ефективність і високу вартість традиційного буріння.

Американська компанія Petra, яка займається будівництвом підземних інженерних комунікацій, успішно випробувала установку напівавтоматичного буріння високоміцних порід. Вони завершили першу демонстраційну проходку через кварцит з міцністю на одноосне стиснення 150-330 мегапаскаль, проклавши тунель довжиною 6,1 метра зі швидкістю 2,54 сантиметри на хвилину.

Порода руйнується методом термічного безконтактного буріння Swifty, для цього використовується спрямований потік відкритого високотемпеолог ного полум'я. Установка здатна створювати тунелі діаметром від 0,51 до 1,52 метра.

Технічний директор Petra Ян Райт (Ian Wright) зазначив, що це абсолютно новий спосіб проходки, який дає можливість швидко і економічно бурити інженерні тунелі в раніше непрохідних умовах. Petra може бурити найміцніші породи, такі як базальт, діабаз, граніт, доломіт, кварцит, габбро, діорит і гнейс. При цьому швидкість проходки для найміцнішого базальту з міцністю на одноосне стиснення 100-300 мегапаскаль, за даними лабораторії Petra, складе 3,05 метра на годину.

Нова безконтактна технологія буріння допоможе прокладати підземні інженерні тунелі в раніше недоступних місцях, наприклад, через масиви скельних порід і в прибережних районах зі складною геологією. Petra також допоможе в районах, де сталися стихійні лиха, пробуривши нові тунелі для відновлення комунікацій. Однією з перших компанія Petra планує вирішити завдання прокладки підземних ліній електропередач, оскільки наземні лінії часто стають причиною лісових пожеж.

Більше дізнатися про буріння можна в нашому партнерському матеріалі "П'ять стихій: земля ".