Гидромониторы ГМДЦ-Зм, ГМДЦ-4

Гидромониторы ГМДЦ-Зм с дистанционным управлением предназначены для гидроотбойки угля в очистных и подготови­тельных забоях при разработке пластов мощностью более 0,8 м с углами падения свыше 6°..

В комплект гидромонитора ГМДЦ-Зм (рис. 30.2) кроме гидро­монитора входят маслостанция, пульт дистанционного управления со шлангами и набор насадков с диаметрами 16, 18, 20, 22 и 25 мм.

Гидромонитор имеет основание и поворотную часть. Основание представляет собой салазки 1, на которых закреплена труба 2 диаметром 100 мм, по которой подводится вода под давлением до 12 МПа. На вертикальной части 3 подводящей трубы установлена головка с крестовиной 4, которая обеспечивает поворот ствола гидромонитора в горизонтальной плоскости. Поворотная головка имеет две полые цапфы 5, вокруг которых могут вращаться бо­бышки 6 ствола 7 и осуществлять его поворот в вертикальной 380

 

плоскости. К поворотным бобышкам 6 крепятся два обводных колена 8, которые подводят воду к стволу гидромонитора. В стволе расположен сотовый гидравлический успокоитель 9, формирую­щий компактную водяную струю путем разделения потока воды на несколько параллельных потоков меньшего сечения посредст­вом продольных ребер длиной по 0,3 м. Ствол заканчивается кону­сом 10 с насадком 12, закрепленным накидной гайкой 11.

Поворот ствола гидромонитора в горизонтальной плоскости на угол до 210° осуществляется посредством гидродомкрата 13 и зубчатого сектора 14. Поворот ствола в вертикальной плоскости (вверх на 80° и ениз на 20°) производится гидродомкратом 15.

Пульт дистанционного управления 16 крепится на вертикаль­ной стойке в 8—10 м от забоя. Маслостанция для дистанционного управления, выполненная отдельно от гидромонитора, состоит из маслонасоса 17 с приводом от ковшовой гидравлической турбины 18, бака для масла 19, фильтра 20 и контрольно-измерительной аппаратуры. Ковшовая гидротурбина приводится в действие на-

 

 

горной водой, подаваемой от гидромонитора по рукаву 21. Два рукава 22 (напорный и сливной) соединяют маслостанцию с пуль­том дистанционного управления. Четыре других рукава 23 соеди­няют с гидродомкратами 13 и 15 поворота ствола гидромонитора.

Гидромонитор ГМДЦ-Зм имеет габариты: длину 1650 мм, ши­рину 450 мм, высоту 650 мм и массу 170 кг.

Гидромонитор ГМДЦ-4 с повышенным рабочим давлением до 16 МПа и расходом воды 180 м³/ч создан для разрушения струей воды более крепких углей (по сравнению с ГМДЦ-Зм). Его сред­няя производительность 60 т/ч.

Гидромонитор Г2ГП-2, рассчитанный на давление 12 МПа и расход воды 400 м³/ч, выполнен самоходным на гусеничном ходу для облегчения перемещения по выработкам. Применено дистан­ционное управление, которое позволяет осуществлять автомати­ческое качание ствола в вертикальной и горизонтальной плоско­стях, дистанционные изменения углов положения оси и скорости качания ствола.

Производительность гидромониторов в зависимости от кон­струкции, параметров и физико-механических свойств угля ко­леблется в пределах: при некрепких углях (/=0,6-е-1,0) от 50 до 100 т/ч и более, при средней крепости (/ = 1,0-И,2) от 30 до 60 т/ч.

§ 5. Формирование струи гидромонитора

Производительность гидромонитора зависит от компактности водяной струи, которая определяется условием ее формирования насадком подводящих каналов. Насадок представляет собой фа­сонную трубку из стального литья с тщательно отшлифованной внутренней поверхностью обычно в форме конуса, плавно пере­ходящего в цилиндр. Диаметр выходного отверстия насадка соста­вляет при гидроотбойке от 15 до 35 мм, при гидросмыве — до 50 мм. К гидромонитору обычно прилагается комплект насадков с разными диаметрами выходного отверстия.

Гидромониторные струи условно разделяют на низконапорные (до 1 МПа), средненапорные (от 1 до 5 МПа), высоконапорные (от 5 до 50 МПа) и сверхвысоконапорные (более 50 МПа). Широ­кое промышленное применение на гидрошахтах для разрушения угля получили высоконапорные струи с давлением 10— 12 МПа.

Струя воды, выходя под напором из насадка гидромонитора и преодолевая сопротивление воздуха, постепенно расслаивается и рассеивается, от нее отделяются мелкие капли воды. В структуре струи (рис. 30.3) различаются три зоны: первая — наиболее плот­ная часть, ядро; вторая — содержащая пузырьки воздуха; третья — раздробленные струи и мелкие капли воды, движущиеся в воздушной среде.

В зависимости от структуры струи различают следующие ее участки:

 

 

первый, начальный — струя плотная, компактная; в попереч­ном сечении имеются первая и вторая зоны, к концу первого уча­стка ядро исчезает;

второй (основной) — несколько распыленная струя; скорость и осевые динамические давления постепенно уменьшаются по ги­перболической зависимости, в поперечном сечении имеются вторая и третья зоны, в конце второго участка вторая зона исчезает;

третий — струя некомпактная, увеличенная в диаметре; имеется только третья зона, не эффективная для разрушения угля.

Чем больше диаметр насадка и чем выше давление воды, тем длиннее начальный участок струи, который наиболее эффективен для разрушения угля. Гидромонитор устанавливают на некото­ром расстоянии от забоя, поэтому при отбойке угля используются начальный и основной участки струи.

§ 6. Эксплуатация гидромониторов и техника безопасности

При проведении подготовительной выработки (рис. 30.4) ги­дромонитор / с дистанционным управлением устанавливают в на­чальное положение на небольшом удалении от забоя. Затем струей проводят первоначальный вруб. В зависимости от местных условий его выполняют по мягкой пачке угля, у почвы пласта или по бокам выработки на глубину 1—3 м. Первоначальный вруб расширяют, отбивая слоями (/— V) уже ослабленный массив угля. С помощью щитов 2 образующуюся пульпу направляют на желоба 3 для самотечной транспортировки по выработкам.

 

 

На очистных работах при гидравлической разработке пологих пластов наибольшее применение на гидрошахтах получили системы разработки короткими забоями, реже —длинными, способом за-ходок (рис. 30.5). В разрезной печи в закрепленном месте под за­щитой целиков угля устанавливают гидромонитор 1, подводят к нему напорный трубопровод 2 и укладывают желоба 3 для само­течной доставки пульпы по разрезной печи. С одной установки гидромонитора отрабатывают поочередно заходки справа и слева. Ширина заходки по падению пласта (от 4 до 8 м) зависит от устой­чивости кровли. Длина заходки около 8 м, это соответствует по­ловине ширины отрабатываемого столба и эффективному дейст­вию напорной струи гидромонитора. При устойчивой кровле выемку угля ведут открытыми заходками без оставления целиков угля со стороны выработанного пространства, при неустойчивой кровле — закрытыми заходками. Очистной забой не крепится, людей в нем нет.

К работам на гидромониторах допускаются только лица, про­шедшие соответствующую подготовку и имеющие удостоверение. При работе на гидромониторах необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

при давлении воды свыше 3 МПа применять гидромониторы только с дистанционным управлением;

 

проводить работы по гидроотбойке с разрешения горного мас­тера или другого лица технического надзора, имеющего на это право;

находиться (гидромониторщику) в надежно закрепленном безопасном месте и работать только при исправном оборудовании и хорошем освещении забоя;

не допускать одновременного двустороннего размыва заходки встречными струями двух гидромониторов, установленных в со­седних печах;

при отсутствии воды в напорном трубопроводе необходимо плавно закрывать задвижку, выяснять причину и после устране­ния неполадок получать разрешение на производство дальнейших работ;

ремонт и подготовку высоконапорного водовода к работе про­изводить при закрытой задвижке;

держать надежную связь и сигнализацию гидромониторного забоя с диспетчером, насосными и углесосными станциями;

по окончании работы все оборудование выключать.