Об'єкт дослідження - процеси формування автоколивань тиску в залежності від параметрів кавітаційного генератора та їх вплив на параметр кавітації при перетворенні статичного режиму нагнітання рідини в імпульсний. Мета роботи: обґрунтувати параметри кавітаційного генератора, які забезпечують розширення робочого діапазону існування розмаху і частоти автоколивань тиску за параметром кавітації для підвищення ефективності комплексу гірничого обладнання при гідророзпушуванні вугільних пластів з низькою гідравлічною проникністю. Методи дослідження. У роботі використано комплексний метод досліджень, який включає аналіз і узагальнення досліджень явища періодично зривної кавітації при вивченні стану питання гідророзпушування вугільних пластів; фундаментальні положення гідродинаміки і методи досліджень періодично зривної кавітації у потоці рідини при розв'язуванні задач із визначення взаємозалежності гідродинамічних і геометричних параметрів кавітаційного генератора; методи контролю, реєстрації, обробки і аналізу з використанням сучасної електронно-обчислювальної техніки при лабораторних і гірничо-експериментальних дослідженнях. Дисертація присвячена обґрунтуванню параметрів кавітацій-ного генератора для гідророзпушування вугільних пластів, який працює на енергії рідини, що нагнітається, і перетворює безпосередньо у свердловині статичний тиск рідини в імпульсний. У роботі виконано аналіз існуючих генераторів імпульсів тиску для підвищення ефективності нагнітання рідини у вугільний масив, встановлено залежності частоти автоколивань тиску рідини від параметра кавітації та обґрунтовано робочий діапазон існування розмаху автоколивань після кавітаційного генератора в залежності від його гідродинамічних і геометричних параметрів, наведені результати лабораторних і гірничо-експериментальних досліджень. Встановлено, що конструкція занурюваного кавітаційного генератора з dкр = 2,5 мм, відношенням D/dкр від 3,9 до 4,2 та lтр від 95 до 105 dкр, забезпечує розмах автоколивань тиску з 1,4 до 1,8 тиску нагнітання рідини у робочому діапазоні від 10,0 до 20,0 МПа з частотою автоколивань від 1000 до 7000 Гц у межах діапазону параметру кавітації з 0,05 до 0,60. Застосування гідроімпульсної дії при гідророзпушуванні вугільних пластів з низькою гідравлічною проникністю дозволяє знизити тривалість нагнітання рідини до 50 %, а витрату рідини до 60 %, при цьому безпечна зона виїмки збільшується з 4,0 до 6,0 м. Новизна. Вперше встановлено, що в занурюваних кавітаційних генераторах залежність частоти автоколивань тиску від параметра кавітації має лінійний характер. Вперше експериментально встановлено, що в занурюваних кавітаційних генераторах розширення діапазону параметра кавітації з 0,02 до 0,60 залежить від довжини післядифузорного каналу, при цьому максимум розмаху автоколивань тиску рідини зміщується в сторону збільшення тиску гідроопору вугільних пластів. Вперше встановлено, що розмах автоколивань від 1,4 до 1,8 тиску нагнітання рідини з частотою від 1000 до 7000 Гц забезпечується новою конструкцією, на рівні винаходу, занурюваного кавітаційного генератора з довжиною післядифузорного каналу від 95 до 105 його критичних діаметрів. Ступінь впровадження. При переході з буропідривного способу проведення виробок на комбайновий із застосуванням гідроімпульсної дії очікуваний економічний ефект складає понад 5,5 млн. грн/рік на один комбайн. Сфера використання. Розроблена нова конструкція занурюваного кавітаційного генератора та виконано його дослідження у лабораторних і виробничих умовах. Використання в комплексі гірничого обладнання кавітаційного генератора дозволило знизити тривалість нагнітання до 50 % та витрати рідини до 60 %, збільшити безпечну зону виїмки з 4,0 до 6,0 м. Розроблено експериментально-статистичний метод розрахунку гідродинамічних параметрів занурюваного кавітаційного генератора і методику гірничо-експериментальних робіт, які використані при лабораторних та виробничих дослідженнях. Розроблено "Методику розрахунку параметрів кавітаційного генератора", яка передана ВАТ "Теплогірський завод гідрообладнання".
