5.Очистные работы

Гидроотбойка, как способ выемки угля, является важнейшим элементом гидравлической добычи и в совокупности с гидравлическим транспортом угля определяют специфику всей технологии гидродобычи.

Гидроотбойка угля осуществляется струей воды, которая с высокой скоростью выбрасывается из ствола гидромонитора через насадку под большим давлением. В результате очень сильного удара такой струёй уголь в забое разрушается и отделяется от массива. Вода растекается с большой скоростью по забою подхватывает отбитый уголь и выносит его из заходки.

Производительность гидроотбойки во многом зависит от компактности и дальнобойности гидромониторной струи. Компактность и дальнобойность струи гидромонитора зависят от характера потока воды на подходе к насадке, формы насадки и качества обработки её внутренней поверхности.

Гидромониторная струя, как исполнительный орган разрушения, характеризуется геометрическими и механическими показателями, знание которых необходимо при выборе параметров гидроотбойки.

Гидромониторная струя выбрасывается через насадок с большой скоростью. Пролетая до забоя и проходя через воздушную среду, струя преодолевает сопротивление воздуха и, смешиваясь с ним, расслаивается и рассеивается.

На гидрошахтах применяются струи среднего (2 – 5 МПа) и высокого (до 16 МПа) давления.

Работоспособность струи характеризуется давлением на выходе из насадки, которое определяется в производственных условиях при помощи манометра; кроме того, это давление даёт возможность судить о мощности струи.

Гидравлическая энергия по сравнению с электрической имеет ряд недостатков: к.п.д. гидромашин составляет всего 0,3 – 0,4, в то время как электрических 0,8 – 0,96 , а затраты на подачу технической воды в забой в 4 – 5 раз выше чем электрического тока.

К преимуществам энергии высоконапорной воды относятся: резкое повышение безопасности работ, особенно на газовых шахтах и опасных по пыли; машины, использующие энергию высоконапорной воды, просты по конструкции, меньше по объему, безопасны в работе. И самое главное - использование энергии высоконапорной воды позволяет упростить технологию добычи угля, достигнуть малооперационности и поточности производственных процессов. Эти преимущества в итоге обеспечивают гидровыемке более высокую эффективность в сравнении с другими способами особенно в сложных горно-геологических условиях.

5.1.Средства выемки угля и типы заходок

Гидравлический способ выемки практически не имеет ограничений ни по углу падения и мощности пласта, ни по крепости угля.

В качестве средств выемки используются серийно выпускаемые гидромониторы типа ГМДЦ-3М, ГМДЦ-4, 12ГД, 16ГД и другие, работающие в диапазоне рабочих напоров технической воды от 9 до 16МПа.

Основным видом очистного забоя при гидравлической выемке угля является заходка. Заходка – очистная выработка с коротким очистным забоем, примыкающая по двум смежным сторонам к массиву угля, по двум другим сторонам к выработанному пространству, и ограждаемая от обрушенных пород целиками угля различной формы и назначения. Эти целики, временно оставляемые или совсем не извлекаемые со стороны выработанного пространства, называются подзавальными.

По направлению выемки относительно выемочной выработки и транспортировки пульпы из забоя различают следующие типы заходок: одностороние – когда выемка угля в столбе осуществляется в одну из двух сторон, но всегда в только одну сторону от выемочного штрека или печи и транспортом пульпы по этой же выработке, где установлен гидромонитор.

Двухстороние заходки. Выемку угля в них производят в обе стороны от выемочной печи и транспортом потока пульпы по этой же выработке; с выемкой угля в обе стороны от выемочной печи или выемочного штрека и транспортированием отбитого угля по специальной пульпотранспортной выработке, минуя штрек или печь, откуда ведётся выемка.

По отношению к выработанному пространству заходки бывают: закрытые, открытые и комбинированные.

Закрытые заходки – ограждены от обрушенных пород предыдущих заходок неизвлекаемыми целиками, которые называют подзавальными.

Открытые – не имеют подзавальных целиков вообще или имеют незначительные по размерам несплошные целики со стороны выработанного пространства.

Комбинированные – это комбинация открытых и закрытых заходок, когда неизвлекаемые целики, чаще всего ленточной формы, могут быть оставлены между заходками со стороны восстания или падения пласта для предотвращения прорыва обрушенных пород и ранее отработанной заходки.