Разработка грунта гидромониторами.

Рис. 5.3. Конструкция гидромонитора:

1 – фланец; 2 – нижнее колено; 3 – обойма с шариковым подшипником; 4 – верхнее колено; 5 – шаровой шарнир; 6 – конический ствол; 7 – водило, закрепленное в кронштейнах верхнего колена и ствола (ручное управление); 8 – сменная насадка; 9 – направляющие ребра; 10 – салазки.

При использовании гидромониторов применяют 2 способа разработки: "снизу вверх" - когда гидромонитор устанавливается у подошвы забоя и "сверху вниз" - когда гидромонитор устанавливается на верхней отметке забоя. Для разработки наиболее плотных грунтов используют встречный прямой забой, когда струя воды направляется перпендикулярно к груди забоя, эффект воздействия при этом максимальный. При разработке менее плотных грунтов используют «косой» забой. При этом струя воды направляется от краев забоя к его середине. Тем самым увеличивается площадь разработки, охватываемая с одной стоянки. Возможно применение комбинированного способа. При встречном забое производительность выше, чем при попутном, однако, существует два недостатка:

1-ый связан с необходимостью устранения недоборов грунта, которые оставляют для обеспечения стекания пульпы к зумпфу;

2-ой недостаток связан с тем, что периодически приходится разворачивать гидромонитор с целью подгонки пульпы к зумпфу струей воды.

При попутном забое лучшие условия труда рабочих. Потребные для разработки грунта напор и расход воды зависят от высоты забоя и вида грунта. Эти величины установлены и приводятся в ЕНиР сб.2 вып.2.

Рис. 5.4. Разработка грунта гидромонитором снизу вверх встречным (а) и “косым” (б) забоем:

1 – водовод; 2 – насадка гидромонитора; 3 – вруб; 4 – лежни; 5 – канава для отвода гидромассы; 6 – задвижка

Рис. 5.5. Разработка грунта гидромонитором с попутным забоем:

а – «сверху вниз»; б – «снизу вверх»; 1 – водовод; 2 – гидромонитор; 3 – струя; 4 – первоначальный забой; 5 – основной забой; 6 – канава; 7 – трехходовой кран; 8 – траншея для водовода

L - передвижки гидромонитора; Ι, ΙΙ - стоянки гидромонитора;

1, 2, 3 - последовательность разработки массива грунта.

Минимальное расстояние от насадки гидромонитора до подошвы забоя определяется по формуле

ℓ _min=α·h₃ ,

где α - коэффициент, зависящий от физико-механических свойств грунта;

Максимальное расстояние до подошвы забоя определяется по формуле

ℓ _max = к∙Н_oг,

где Н_oг – потребный напор у насадки гидромонитора;

Расход воды для одного гидромонитора или его водопроизводительность определяется в м³/с, по формуле

Q_г=U_o·S_oг ,

где U_o -скорость, с которой вырывается вода из насадки гидромонитора, м/с;

S_ог - площадь выходного отверстия насадки гидромонитора , м².

U_о= ,

где µ= 0,90÷0,93- коэффициент, зависящий от конусности насадки и ее шероховатости;

Н_ог - потребный напор у насадки гидромонитора.

Потребное количество гидромониторов для разработки какого-либо массива грунта, определяется по формуле

m= ,

где V - объем разрабатываемого массива, м³;

(а+в) - объем воды, необходимый для разработки и транспортирования 1м³ грунта, м³;

Q_г - водопроизводительность гидромонитора, м³/ч;

К_в - коэффициент использования гидромонитора по времени;

Т - заданный срок производства работ, дн;

n - число часов работы гидромонитора в сутки.

Для выбора насоса, осуществляющего подачу воды от насосной станции, к гидромонитору, необходимо знать требуемый потребный напор Нn. Он равен

Н_n=Н_в+Н_вс+Н_г+Н_гм+Н_ог ,

где Н_в - потери напора на всасывании, м;

Н_вс- потери напора в водоводной сети, м

Н= ∙ ,

где - гидравлический уклон или потеря напора на 1метр водовода;

- длина водовода;

Н_г - потребный напор на преодоление геодезической разности высот;

Н_гм - потери напора в гидромониторе

,

где К_г=82…100 - коэффициент, зависящий от типа гидромонитора и положения его ствола.