Материал: 2371

торый угол. Дефлектор поворачивают вручную металлической ручкой, жестко соединенной с его корпусом.

В настоящее время созданы гидромониторы с дистанционным управлением, которые позволяют машинисту управлять несколькими гидромониторами и находиться вдали от забоя, а следовательно, в более безопасном и сухом месте.

При разработке грунта встречным забоем (рис. 6.16) гидромонитор устанавливают внизу (у подошвы) забоя на расстоянии, по условиям техники безопасности, не менее высоты забоя в песчаных грунтах и не менее полуторной его высоты в плотных глинистых грунтах. От забоя пульпа стекает к приямку землесоса при транспортировании под напором или к оголовку лотка при транспортировании самотеком.

Рис. 6.16. Разработка грунта встречным забоем: О1, О2, О3 – последовательные стоянки гидромонитора; 1, 2, 3 – последовательное положение

ствола гидромонитора

Для размыва грунта попутным забоем гидромонитор устанавливают на верхней бровке забоя (рис. 6.17).

При разработке грунта встречным забоем удельный расход воды на размыв грунта меньшей, чем при попутном забое, но машинист гидромонитора подвергается действию брызг воды и работает в менее благоприятных условиях.

91

Рис. 6.17. Разработка грунта попутным забоем: О1, О2, О3 – последовательные стоянки гидромонитора; 1, 2, 3 – последовательное положение ствола гидромонитора

Данные об удельном расходе воды, необходимом напоре и уклоне подошвы забоя приведены в табл. 6.4.

При разработке гидромониторами плотных грунтов ширина забоя принимается 18–25 м, а рыхлых – 25–30 м. Гидромонитором с одной стоянки размывают грунт до тех пор, пока струя эффективно размывает забой, после чего гидромонитор следует передвинуть ближе к забою. Для устранения перерыва в работе в период передвижения гидромонитора целесообразно размывать грунт в двух параллельных забоях (см. рис. 6. 17). Когда в одном забое передвигается гидромонитор, в параллельном забое другой гидромонитор размывает грунт.

92

На размыв гидромонитором 1 м3 грунта затрачивается 4–8 кВт·ч электроэнергии. Для уменьшения удельного расхода и напора воды применяют предварительное насыщение водой грунта в забое путем нагнетания ее под напором 2–3 атм. по трубкам диаметром 12–19 мм. Трубки устанавливают на расстоянии 3–7 м от верхней бровки и на расстоянии 3–5 м одна от другой. Предварительное рыхление грунта можно производить также экскаватором или бульдозером, который подает грунт к гидромонитору.

Для подачи воды к гидромонитору у источника сооружают насосную станцию, которую чаще всего оборудуют горизонтальными центробежными насосами. Мощность насоса N должна быть достаточной для подачи к гидромонитору требуемого количества воды Q с расчетным напором Н, необходимым для преодоления потери напора в водоводе h1, создания достаточного напора у насадки h2 и преодоления разницы в отметках забоя и горизонта воды в источнике h3:

где η – КПД насоса, η = 0,85.

Если дебит источника меньший, чем требуется для разработки грунта, то обеспечение водой можно организовать так называемым кругооборотом воды (см. рис. 6.15), когда после переноса грунта в место укладки вода направляется к месту разработки или к насосной станции.

Разработка грунта землесосными снарядами

Землесосный снаряд (рис. 6.18), приближая всасывающую трубу с разрыхлителем к стенке забоя, засасывает грунт вместе с водой и полученную пульпу по трубам направляет к месту намыва насыпи. Для получения пульпы требуется постоянный контакт всасывающего устройства с поверхностью грунта, поэтому разрабатывать грунт следует при непрерывном движении землесосного снаряда, называемого папильонированием (рис. 6.19). Папильонирование осуществляется с помощью двух свай, находящихся на корме, и якорей, забрасываемых перед снарядом. Землесосный снаряд подтягивают к одному из якорей, в результате чего он поворачивается вокруг одной сваи, которую упирают в дно забоя. Вторая свая в это время приподнята. После поворота снаряда до границы забоя его подтягивают к противоположно заброшенному якорю и поворачивают вокруг другой сваи, которую к этому времени опускают на дно забоя, а первую приподнимают. При указанной системе свайного хода всасывающая труба некоторое время движется по выработанному пространству и производительность землесосного снаряда по грунту в это время близка к нулю. Только к концу движения всасывающей трубы достигается полная толщина разрабатываемого грунта.

93

Рис. 6.18. Плавучий землесосный снаряд (вид сбоку): 1 – свая; 2 – свайный аппарат; 3 – палубная надстройка; 4 – портальная рама; 5 – стрела;

6 – всасывающая труба; 7 – металлический понтон

Рис. 6.19. Разработка грунта плавучим снарядом по способу папильонирования: 1, 2, 3 … – положение плавучего снаряда

Перечисленные недостатки отсутствуют при напорном свайном ходе. Направляющие свай в этом случае закреплены на подвижном портале, установленном на тележке, которая передвигается в прорези на корме снаряда (на 2,5–3 м). При передвижении тележки назад относительно корпуса землесосного снаряда расстояние между всасывающей трубой и сваей увеличивается на величину подачи сваи и при папильонировании рыхлитель

94

описывает дугу большего радиуса. При помощи свайного хода такой конструкции можно задать любую толщину срезаемого грунта. После перехода тележки в крайнее заднее положение папильонирование прекращается, корма снаряда фиксируется на месте путем опускания второй прикольной сваи. Рабочая свая поднимается лебедкой, а тележка перегоняется в переднее положение. Затем рабочая свая заглубляется, прикольная поднимается, и землесосный снаряд продолжает работать. Перегон тележки следует делать в момент расположения снаряда вдоль оси выработки.

Гидротранспортирование грунта

Сувеличением скорости движения потока он становится турбулентным, появляются вертикальные токи воды, которые поддерживают во взвешенном состоянии частицы грунта. Чем выше скорость, тем большей крупности частицы могут находиться во взвешенном состоянии.

Наличие в потоке мелких фракций облегчает взвешивание более крупных частиц, а транспортирование густой пульпы выгоднее, если при этом не засоряется пульповод.

Суменьшением скорости движения пульпы твердые частицы начинают оседать на дно потока. Среднюю скорость пульпы, соответствующую началу оседания твердых частиц на дно, называют критической скоростью. Величина этой скорости, зависящей от пульповода, состава грунта и консистенции пульпы, имеет чрезвычайно важное практическое значение, так как при скоростях ниже критической возможно частичное или полное заиливание канав и лотков при безнапорном транспортировании или пульповодов при напорном транспортировании.

Нецелесообразно транспортировать пульпу со скоростью, превышающей критическую, так как потери напора, а следовательно, и потребность в энергии на транспортирование возрастают пропорционально квадрату увеличения скорости.

При транспортировании грунта самотеком необходимо, чтобы уклон канав или лотков, обеспечивающий движение пульпы с критической скоростью, был не менее указанных в табл. 6.5.