ЮНЫЙ ТЕХНИК

НABEPHOE, любой школьник знает, что такое подземная газификация угля. Идея ее была выдвинута еще в 1888 году великим русским ученым Д. И. Менделеевым.

Принципиальная схема подземной газификации угля.

В 1934 году эта идея была впервые в мире осуществлена в нашей стране, В Донбассе заработали Лисичанская и Шахтинская станции подземной газификации, а позднее —Горловская.

Сооружение таких станций — дело очень трудное.

Вначале, выбрав место, где пласт угля выходит на поверхность или подходит близко к ней, пробуривают по пласту ряд параллельных глубоких скважин. По ним будет подаваться в пласт воздух и отводиться образующийся газ. Затем, уже глубоко под землей, концы этих скважин надо соединить каналом. Он станет осью, стержнем будущего подземного газогенератора. После этого пласт можно поджигать.
Скважина не должна ни в одном месте выйти за пределы пласта, иначе процесс газификации нарушится.
С помощью тех инструментов, которые были у горняков, сделать это было очень трудно — ведь находящиеся на поверхности операторы не видят, где, в каком положении находится бур. Они лишь изредка контролируют его положение при помощи проб-кернов. Кроме того, даже зная, что бур вот-вот выйдет из пласта угля, сделать что-либо трудно: бур находится в конце длинной колонны труб, которая не может круто изогнуться.

Вот и приходилось даже при подземной газификации сначала вести шахтные стволы, а уж потом, опустившись под землю, проходить горизонтальные каналы.

Вот если бы сделать бур таким гибким и подвижным, как тросик бормашины зубного врача! Тогда он смог бы следовать за всеми прихотливыми изгибами угольного пласта.

Это особенно важно, когда пласт тонкий, а именно такие пласты выгодней превращать в газ под землей. А чтобы знать, где находится буо, надо было снабдить его «глазами».

Задача, стоявшая перед конструкторами, была очень сложна. И впервые она была решена в Советском Союзе. Работники института «ВНИИподземгаз» создали совершенно новый бур, — он гибкий и к тому же «видит» Свое положение в пласте угля.

Он состоит из грех частей: двух шарнирно сочлененных цилиндров и головки-долота (см цветную вкладку). С поверхности по системе членистых труб, которые могут сильно изгибаться, в бур подается глинистый раствор. Он проходит в передний цилиндр, ударяет в лопатки турбины, которая вращает долото, и у самого долота выходит в забой, облегчая бурение.

В долоте помещен маленький кусочек кобальта-60. Кобальт-60 — радиоактивное вещество, он излучает альфа- и бета-частицы и гамма-лучи. Альфа- и бета-частицы быстро поглощаются окружающими их веществами. А гамма-лучи намного «бронебойней». Однако, попадая в вещество, гамма-лучи рассеиваются. Это рассеивание тем сильней, чем больше плотность вещества, которое они пронизывают.
На этом явлении и основан непрерывный контроль за положением бура. Угольный пласт имеет в два раза меньшую плотность, чем окружающие его породы. Таким образом, излучение кобальта-60 будет рассеиваться слабо, когда бур находится в центре пласта. При приближении бура к верхней или нижней границе пласта рассеивание будет становиться сильней.

Это рассеивание регистрируется двумя счетчиками Гейгера— Мюллера, которые расположены в переднем цилиндре — глубинном снаряде. Каждый из счетчиков должен принимать отраженное гамма-излучение только со своей стороны — сверху или снизу. Для этого они разделены массивными свинцовыми плитками, а их положение друг над другом не изменяется благодаря свободной подвеске внутри глубинного снаряда.

Уловив отраженный поток частиц, счетчики передают электрические импульсы на усилитель в самом буре, а затем по кабелю на поверхность, к пульту оператора. Оператор видит показания каждого счетчика на экране осциллографа.

Вот, например, количество импульсов от верхнего счетчика сильно увеличилось, а нижнего — уменьшилось. Это значит, что бур приблизился к верхней границе угольного пласта. Оператор сразу же подает команду: «Вниз!» Электрический импульс по тому же кабелю поступает в бур, но теперь уже в задний цилиндр, где помещаются соленоиды — кольцевые электромагниты. Получив импульс, соленоид втягивает железный сердечник, который связан с золотником—регулирующим клапаном. Золотник сдвигается, открывая путь находящемуся под давлением маслу из резервуара к поворотному поршню. Давление масла передается на поршень, и он поворачивается. Это движение передается через рычаг-отклонитель к переднему цилиндру, который вместе с долотом отклоняется книзу. Бур изменяет направление движения.

Замечательный инструмент, созданный советскими конструкторами, позволяет быстро и точно пробуривать пласты угля любой формы. А конструкторы мечтают уже о том. чтобы сигналы от счетчиков направлялись не к оператору, а к реле, которые сами отклонят бур в нужную сторону. Оператору останется только следить за буром по экрану светового табло. Так наука и техника освобождают шахтеров от тяжелого труда под землей.