Техника - молодёжи 1966-12, страница 31

из узких щелей головки и отверстий боковых дюз. Как незатулляющиеся зубы крота, они размалывают любые гранитны* пласты, превращая их в щебенку. А поскольку дюзы направлены тангенциально оси, те же газы создают турбинный эффект и вращают бур. В то же время они сообщают всему устройству поступательное движение и, подобно лапам крота, уплотняют стенки скважины и выбрасывают высверленную радиальными струями породу. «Реактивный крот» стремительно погружается в землю.

На опытной установке были получены невероятные результаты: в гранитной глыбе струи бурят отверстия со скоростью 6 м/мин. Учитывая все поправки, можно сказать, что «крейсерская скорость» подземной ракеты составит tOO м/мин в обычных грунтах и 5 м/мин — в скалистых.

Но, пожалуй, самое интересное — в другом...

Даже в очень смелых прогнозах освоения земных иедр ученые не заглядывают глубже 12 км. Что же это за цифра? Подсчитано, что ни один из известных сегодня буров никогда не пройдет этой «роковой» черты. Причина элементарна: штанга или трос, на котором висит бур, не выдержит собственного веса и лопнет где-то у основания. У подземной ракеты нет «потолка» в этом смысле — с поверхностью она не связана ничем, кроме радиоволн.

...Вот она, расходуя одну за другой пороховые шашки, прошла первые 7 км. «Боекомплект» иа исходе. Осталась последняя шашка. Срабатывает программное устройство, и перекрываются боковые дюзы. Бур останавливается. Последний взрыв выбрасывает газовую струю в радиальные щели головки. Возникает реактивная тяга, и тяжелая сигара поднимается вверх по скважине. Наверху ее уже ожидают заботливые «руки» пневмоуловителя. Лишь только усталый дымящийся бур появляется на поверхности, они хватают его поперек корпуса и кладут рядом со скважиной, а в нее уходит второй, точно 'такой же. И пока он пройдет свои 7 км, его предшественник успеет остыть и получить новую порцию взрывчатки...

Чем глубже, тем выше температура земли. Каждые 33 м она увеличивается иа ГС. На глубине 14 км царит четырехсотградусная жара. Как же изобретатель «реактивного крота» предлагает использовать эту температуру?

Рядом с первой скважиной бурится вторая, точно такая же. На заданную глубину опускается мощный бризантный заряд и взрывается. Взрыв соединяет оба ствола. Вот и подземная петля, о которой мечтали фантасты. Теперь в один из стволов осталось направить небольшую речку. Вода быстро заполнит петлю, через несколько минут согреется, но ие закипит. Ведь она находится под давлением в 1400 атм. Образуется направленное движение воды из одного ствола в другой, причина его — разница удельных весов воды. Холодная и, следовательно, более тяжелая вода давит на облегченную горячую и вытесняет ее на поверхность. Силе эта настолько велика, что из ствола начинает бить фонтан кипятка высотой в несколько сот метров. Конечно, к моменту пуска котла нужно подготовить турбину, чтобы этот фон

тан не превратился в бедствие. Давление струи после турбины значительно снизится, но можно использовать и тепло воды.

Геотермический котел создан.

ПРОЕИТ

ВЕЛИКОЛЕПЕН, НО...

А. ИВОЛГИН, инженер

Осуществление идеи «подземного котла» может встретить непредвиденные трудности, преодоление которых значительно усложняет задачу, но не делает ее неразрешимой.

На глубине 14 км температура равна 400° С, 11 км — 300^е, 8 км — 200°. Температура же вспышки дымного пороха — 280—310°, а бездымного — 180—200°. Таким образом, «боекомплекты» под действием высоких температур будут — в зависимости от их состава, на глубинах более 8—11 км — самопроизвольно взрываться в «пороховых отсеках» еще до того, как отдельные порции пороха попадут в «камеру сгорания». Остатки бура окажутся погребенными в недрах сверхглубоких скважин.

Чтобы избежать катастрофы, потребуется либо охлаждать «прроковой отсек», либо тармоизолировать его. При водяном охлаждении огромное гидростатическое давление разорвет трубы, е прямая заливка сведет на нет усилия огневого бура. Что же касается воздушного охлаждения, то оно не будет эффективным. Остается термоизоляция. Использовать ее, на мой взгляд, не так-то уж просто. Кроме того, недостаточно ясен режим горения пороков при высоких давлениях, возникающих на глубинах более 10 км.

Когда при помощи камуфлета будет создаваться «котел», соединяющий две сверхглубокие скважины, то может возникнуть новое и не менее серьезное препятствие.

...Еще в 1729 году генерал-инспектор минного корпусе французской армии Б. Белидор установил, что при подземных взрывах возникают три сферы: разрушения, сжатия и сотрясения. Расчетные формулы этих сфер позволяли определять веса зарядов и расстояния, на которых нужно их взрывать, чтобы обрушить подземные галереи противника. Тек как при создании «котла» (камуфлетной полости) обе скважины неизбежно окажутся в области действия сфер разрушения, сжатия и сотрясения, то очень трудно будет поручиться за судьбу обеих скважин: закупорки, завалы и другие деформации вполне возможны. Но это не непреодолимое препятствие. Очевидно, скважины можно будет восстановить «добуриванием» или «перебуриванием».

Проект требует глубокого осмысливания тех явлений, которые возможны в ходе эксплуатации «котла». Если даже иа короткое, аварийное время прекратится подача воды в первичную скважину, то может наступить гидростатическое и гидротермельное равновесие, при . котором пар начнет вырываться как из первичной, так и из вторичной скважии. Здесь, конечно, можно

предусмотреть аварийные перекрытия или переключения.

Нам ие известно, как будут себя вести стенки «котла» и в каком химическом и физическом соотношении будут они находиться с нагретой до 400°, под большим давлением водой.

Нам не известно, как поведет себя эта же вода, проникая в трещины, каверны и другие возможные пустоты иедр, и как все это скажется в конечном итоге на сейсмической устойчивости денного района.

Но вряд ли существовало какое-либо смелое предприятие человека, в прологе которого ие возникали бы мучительные «а что, если?.,»

В пользу этого проекта высказалась сама природа, предоставив человечеству «нерукотворные» подземные котлы с гейзерами. Освоение наиболее мощных из них позволит накопить практический опыт, который будет логической ступенью прогресса в создании искусственных котлов. Be всяком случае, малый гейзер может предоставить себ? в качестве модели для геотермальных экспериментов...

СТАЛЬНОЙ

„ЧЕРВЯК"

О. КРАСАВИН

Машина, о которой я хочу рассказать, — это ужо не «крот», а скорее «червяк»... Возьмем такой пример — прокладка трубопровода. Если трасса пересекает железнодорожное полотно, автостраду или уличную магистраль, прокладку надо вести, не нарушая движения транспорта. Для этой цели построена и успешно работает в тресте Салаватстрой машина для горизонтального бурения — ХГ-1. Конструкцию предложили работники этого треста В. Харькевич и М. Годон.

Основной рабочий орган — бур — состоит из секционных грунтоносных шнеков. Головная секция бура представляет собой несущую трубу диаметром 120 мм и длиной 1500 мм. К ней приварена режущая часть в виде ступенчатого шнека. У каждой ступени — режущий зубец из марганцовистой стали с наплавкой из твердого сплава. Впереди — направляющий шток. В остальных секциях груитоиосиые лопасти сделаны из листовой стали, без режущих частей. На сварной раме машины установлен двигатель внутреннего сгорания типа У-5. На выходе — муфта сцепления. Бур может собираться из десяти секций, в зависимости от длины скважины.

Автокран опускает машину в приготовленное ложе. Его дно должно быть ниже горизонта бурения на 60 см. Раму устанавливают в рабочее положение строго по нивелиру, чтобы ось бура была параллельна основанию, Затем отводят каретку в крайнее заднее положение и закрепляют на валу редуктора головную секцию бура. Включают двигатель, и стальной «червяк» начинает бурение. Скорость — до 3,7 м/час. Машина может работать в любых грунтах, кроме скального и сыпучего. Диаметр отверстия колеблется от 270 до 970 мм.

27