Гидромеханизация горных работ
Контрольная работа - Геодезия и Геология
Другие контрольные работы по предмету Геодезия и Геология
?ключают: разрушение массивов горных пород (Гидромонитор , отвалообразование, намыв земляных сооружений (дамб, плотин и др.), обогащение полезных ископаемых. Водоснабжение гидроустановок осуществляется из рек или озёр без создания водохранилищ (прямое водоснабжение) или при помощи накопления воды в водохранилищах.
Гидромеханизация осуществляется с применением гидромониторов (в основном на карьерах) с самотёчным, напорным (рис. 1) или самотечно-напорным транспортированием гидросмеси и землесосных снарядов (при вскрытии карьеров и в гидротехническом строительстве). Гидравлическая добыча полезных ископаемых производится при последующем мокром обогащении (с применением гидроклассификаторов, моечных желобов, обогатительных шлюзов, магнитных сепараторов, гидроциклонов, дуговых сит и др.). Благодаря применению гидромеханизации обеспечивается поточность технологических процессов, сокращаются капитальные затраты и сроки строительства объектов (по сравнению с сухим экскаваторным способом). Возможна полная автоматизация производственных процессов. Однако эффективное применение гидромеханизации ограничено климатическими условиями (заморозки в зимнее время), свойствами горных пород в массивах (крепкие, трудноразмываемые породы значительно снижают производительность гидроустановок), наличием водных ресурсов и др.
Рис. 1. Схема открытой гидродобычи угля на Батуринском угольном карьере: 1 - экскаватор; 2 - навал угля и породы; 3 - гидромонитор; 4 - землесос; 5 - сито; 6 - зумпф отходов; 7 - зумпф сгущения; 8 - обезвоживающий элеватор; 9 - моечные желоба; 10 - обезвоживающие грохоты; 11 - конвейер для подачи угля на склад.
Совершенствование гидромеханизации осуществляется путём создания мощного износоустойчивого оборудования для гидротранспорта производительностью 10-15 тыс. м3 породы в час, конструирования машин для механической выемки и дробления трудно размываемых горных пород с целью их гидравлического транспортирования, разработки новых методов отвалообразования, позволяющих уменьшить площади гидравлических отвалов.
Гидромеханизация широко применяется в народном хозяйстве, главным образом в строительстве - производство земляных работ для намыва плотин, дамб, насыпей, проходки каналов (рис. 2), выемка грунта из котлованов, траншей, дноуглубительные работы и в горном деле: вскрышные работы, добыча полезных ископаемых на карьерах, со дна морей и океанов, в шахтах, гидротранспорт горных пород на большие расстояния (иногда несколько сотен км).Эффективно применяется гидромеханизация при выполнении относительно небольших объёмов работ в др. отраслях - сельском хозяйстве (очистка ирригационных каналов; добыча и намыв удобрительных илов из озёр; подача под напором жидких удобрений в зону корневой системы растений); в рыбной промышленности (для выгрузки рыбы из сетей и шаланд, транспортирование рыбы по трубам или желобам на рыбные заводы); на тепловых электростанциях (для гидротранспорта золы и шлака); в мостостроении (для выемки грунта из кессонов и котлованов).
Рис. 2. Сооружение ирригационного канала способом гидромеханизации
3.Процесс гидромеханизации
Технологический процесс гидромеханизации включает: размыв грунта в забое, транспортирование образовавшейся смеси грунта с водой - пульпы - к месту укладки - намыва и укладку грунта в результате оседания его частиц из пульпы на участке устройства насыпи.
Для разработки грунта в забое используют гидромониторные установки. Они состоят из гидромониторов и системы водоводов, подающих воду от насосной станции.
Гидромонитор состоит из стального ствола, имеющего шарнирное соединение с водоводом, что позволяет изменять положение ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях (рис.3).
Рис. 3. Схема разработки грунта гидромонитором
а - встречный забой; б - попутный забой; в - схема гидромонитора; 1 - водовод; 2 - гидроцилиндры управления; 3, 4 - шарнирное сочленение ствола с водоводом; 5 - рычаг; 6 - насадка ствола; 7 - ствол
В гидромониторе формируется струя воды большой кинетической энергии, размывающая грунт в забое. Образующаяся пульпа стекает по подошве забоя в сборный колодец-зумпф или в сборные канавы.
Разработка грунта может производиться встречным забоем, когда гидромонитор располагается на подошве забоя и размыв идет снизу вверх, или попутным забоем с размещением гидромонитора над забоем и размывом грунта сверху вниз. Чаще применяют встречный забой, позволяющий более интенсивно вести размыв.
По мере удаления плоскости размыва от гидромонитора разрушающая сила струи падает и требуется передвижка его на новую позицию, ближе к забою. Чтобы обеспечить эффективный размыв и непрерывное поступление пульпы, в забое размещают как минимум два гидромонитора, попеременно чередуя их работу и передвижку.
В зависимости от вида грунта для размыва и транспортировки его требуется значительный удельный расход воды - от 3,5 до 16 м3 на 1 м3грунта при рабочем, давлении 0,2-0,8 МПа.
Для разработки грунта под водой в реках и водоемах применяются плавучие землесосные снаряды (рис.4). В состав оборудования земснаряда входят грунтозаборное (всасывающее) устройство, зем?/p>