Техника - молодёжи 1957-08, страница 32

олото

Сели в холодный толстый стакан быст-ро налить кипяток, стакан лопнет.

Почему?

Стекло от соприкосновения с кипятком расширяется быстрее, чем в нем распространяется тепло, поэтому температурные напряжения разрывают его.

А если взять не стекло, а камень и попытаться быстро его нагреть? Не возникнут ли в нем разрушающие термические напряжения?

В 1951 году группа научных сотрудников Московского горного института приступила к поискам эффективных методов термического бурения. Сначала попробовали применить так называемое «кислородное копье».

Если в железную трубу, конец которой раскален, нагнетать кислород, железо начнет интенсивно гореть в его атмосфере. Оказалось, что таким копьем мож-

Н а рисунке: в разрезе показана горелка термобура. По двум трубкам к камере сгорания термобура подводятся кислород и горючее (керосин). Разбрызгиваемый с помощью форсунки керосин сгорает, и из сопла с огромной скоростью вырывается струя раскаленных газов. Горелка охлаждается водой, которая превращается в пар и выбрасывается из скважины вместе с газами и частицами разрушенной породы.

но «пронзать» большие куски гранита. Под действием пламени, температура которого достигает 2000°, гранит плавится, и труба входит в него, как нож в масло. Но, к сожалению, при проходке скважины глубиной в 1 м приходилось сжигать больше пуда железа.

Творческие поиски на этом не закончились. Новое орудие для бурения скважин дала горнякам современная реактивная техника. Та же самая струя газов, которая с огромной силой бросает в небо самолет, будучи направлена на поверхность камня, разрушает его. Исходя из этого, в Московском высшем техническом училище имени Баумана была сконструирована реактивная горелка для бурения скважин огнем.

Основная часть этой горелки — камера сгорания — представляет собой стальной цилиндр, с одной стороны которого расположены форсунки, а с другой — сопловое устройство. Через форсунки в камеру сгорания поступают керосин и кислород. Для того чтобы горелка начала работать, достаточно поднести к сопловому отверстию огонь. В результате горения топлива в камере создается давление в 20—25 атмосфер и температура порядка 3 500°.

Камера сгорания вместе с форсунками и сопловым устройством заключена в металлический кожух. Между кожухом и камерой циркулирует вода, охлаждающая горелку. На испытаниях этой горелкой прожигали скважины в образцах железистого микрокварцита Курской магнит-Ной аномалии со скоростью 9 м в час, а в образцах красного гранита — со скоростью 24 м в час.

Однако для прожигания скважин в горной породе недостаточно иметь только горелку. Нужно еще устройство для питания ее керосином, кислородом и водой. Требуется и механизм, который обеспечил бы поступательное движение горелки в заданном направлении по мере углубления ее в породу.

Одна из опытных установок, предназначенных для теплового бурения, была сконструирована и построена в Москве. Она состоит из двух агрегатов.

Первый агрегат — это горелка вместе с механизмами вращения н подачи, работающими от электродвигателя. Вращение горелки обеспечивает более равномерный нагрев и, следовательно, правильную круглую форму скважины. Здесь же смонтировано газоотводящее устройство: колпак, вентилятор и труба. Другая часть установки — баки с горючим, кислородом, водой и насос, а также панель с выключателями, при помощи которых осуществляется управление рабочими движениями горелки. Агрегаты соединены шлангами и кабелем.

При помощи подобных установок можно прожигать скважины в крепких породах.

На первой странице обложки журнала изображен начальный этап процесса — прожигания скважин. Ослепительный факел горелки приблизили к массиву, в котором надо пробурить скважину.

Что в этот момент происходит с каменной поверхностью массива?

Газовая струя, выбрасываемая нз соп

ла с колоссальной скоростью, очень быстро передает поверхности массива огромное количество тепла. Если пород* обладает одинаковыми теплопроводностью и коэффициентом расширения, то температурные напряжения создаются между нагретыми и ненагретыми частицами. Если порода неоднородна, то напряжения создаются прежде всего из-за неравномерного расширения различных минералов, из которых она состоит. Кроме растрескивания породы, происходит ее расплавление, а также частичное выгорание.

Разрушая скальный массив, газовая струя одновременно выдувает из скважины частицы разрушенной породы.

Скорость огневого бурения при диаметре скважины 200—250 мм составляет около 4 м в час* Сравните это со скоростью, равной 20 см в час, с какой пока еще бурят скважины на многих рудниках, и вы сможете представить, какие перспективы сулит развитие теплового бурения.

Реактивная техника помогает человеку побеждать время в надземном пространстве. Она поможет ему побеждать время л в недрах земли!

В. РАБИНОВИЧ

ЛЕЧЕНИЕ ВАКУУМОМ

Оадумывались ли вы над тем, почему, ^w порезав или наколов руну, мы тотчас же инстинктивно начинаем высасывать рану ртом? Или почему раненый зверь стремится укрыться в безопасное место, где он высасывает и зализывает свои раны?

Еще с древних времен люди заметили, что отсасывание крови из раны способствует быстрому заживлению ее. Поток крови при этом вымывает из раны попавшие туда загрязнения и болезнетворных микробов. В народной медицине и поныне один из способов лечения карбункулов (болезненных нарывов) осуществляется при помощи отсасывающих банок.

Преимущества такого метода привлекли внимание заведующего хирургическим отделением одной из московских больниц донтора А. А. Сафроно-ва. Он с группой работников больницы разработал специальный отсасывающий аппарат, отвечающий самым придирчивым требованиям современной хирургии. Аппарат этот чрезвычайно прост и отличается небольшими размерами. Миниатюрный вакуумный насос, приводимый в движение электрическим моторчиком, и резиновый шланг с металличесним наконечником — вот и вся конструкция.

Болезнь тромбофлебит — занупорка сосудов ног — часто приводит и появлению гангрены и как следствие — к ампутации пораженного участка ноги. Доктор Сафронов стал бороться с этой опасной болезнью вакуумом: сначала он делает специальную операцию (разрезы), а затем при помощи своего аппарата отсасывает из раны вещества, разлагающие ткани тела. Отсос резко улучшает снабжение кровью пораженных тканей. При операции удаляются не только нежизнеспособные тнани, но и происходит заполнение освободившихся пространств свежей кровью, межтканевой жидкостью, протоплазмой разрушенных клеток и белковым веществом, поступающим из глубины. Это развивается в полноценные клетки и ткани, которые быстро заполняют и закрывают рану.

Способ Сафронова оказался весьма успешным и при лечении тан называемых трофических язв, а также язв, возникающих на почве расширения вен. По его способу уже осуществлено 328 операций, и все успешно.