obschee

Гидромонитор состоит из нижнего (неподвижного) и верхнего

(подвижного) колен, и ствола с комплектом сменных насадок, с которых

вода под давлением до 2 МПа подается в забой. Для перемещения

ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях предусмотрены

механизмы подъема и поворота с электромеханическим приводом.

Управление гидромонитором – дистанционное (расстояние от

гидромонитора и до 50 м). Ствол состоит с задней и передней секции и

прикреплен к верхнему колену двумя рычагами. В комплект входит

пять сменных насадок с внутренним диаметром на выходе 150, 155, 160,

165, 175 мм.

На рисунке 3.14 изображен самоходный гидромонитор ГМ2-500

на гусеничном ходу, с входным отверстием нижнего колена диаметром

500 мм. Гидромонитор имеет электроприводы для вертикального и

горизонтального поворота ствола и электропривод гусеничного хода.

1 – резиновый рукав; 2 – шаровой шарнир трубопровода; 3 – горизонтальный шарнир; 4 – привод подъема ствола; 5 – кабина

управления; 6 – вертикальный шарнир; 7 – ствол; 8 – насадка; 9 – привод гусеничного хода; 10 – гусеничный ход

Рисунок 3.14 – Гидромонитор на гусеничном ходу ГМ2-500

51

2) Гидромониторы для подземных работ

Гидромониторы, которые используются для подземной разработки угольных пластов, существенно отличаются от мониторов для открытых работ. Они имеют небольшие габариты для размещения в подземных выработках, работают с меньшими затратами воды

(150…400 м3/ч), но при значительно более высоких давлениях

(5…20 МПа). Из-за малого расстояния гидромонитора от забоя

(несколько метров) и опасности обрушения кровли, выброса газа и др.,

ручное управление гидромонитором в подземных условиях практически не используется.

Для разработки тонких пластов прочностью свыше 0,6 м создан малогабаритный гидромонитор с ручным управлением Г-1р, а также с дистанционным водяным управлением Г-1 (рис. 3.15). Гидромонитор имеет сани (рамы), к которым крепится труба, подводящая технологическую воду. Движущиеся соединения ствола выполнены в виде разгруженных щелевых поворотных соединений.

Рисунок 3.15 – Гидромонитор Г-1

Для отбойки угля в подготовительных и очистных забоях при разработке пологих, наклонных и крутых пластов прочностью свыше

52

0,8 м разработаны гидромониторы ГМДЦ-3М и ГМДЦ-4 с

дистанционным управлением.

В комплект гидромонитора ГМДЦ-3М, рисунок 3.16, входят непосредственно гидромонитор, маслостанция, пульт дистанционного управления со шлангами и набор насадок.

Гидромонитор состоит из рамы (саночек) и поворотной части.

На сварной раме закреплена подводящая труба 16, на вертикальной части которой установлена поворотная головка 13, которая обеспечивает горизонтальное вращение ствола 5 гидромонитора.

Поворотная головка имеет противоположно расположенные пустые цапфы 4, вокруг которых вращаются обводные колена, что обеспечивает поворот ствола в вертикальной плоскости. При движении воды под давлением через узлы поворота обеспечивается гидравлическая разгрузка от одностороннего действия давления воды.

Ствол с сотовыми успокоителями потока 6 заканчивается конусом 7, к

которому при помощи накидной гайки крепятся сменные насадки 8. В

горизонтальной и вертикальной плоскостях поворот ствола гидромонитора совершается двумя гидравлическими домкратами 9 и 15.

Управление домкратами осуществляется через пульт 1, к которому масло подается маслостанцией 2. Маслостанция расположена отдельно от гидромонитора, и состоит из бака для масла 3 и насоса с приводом от ковшовой гидравлической турбины 18, питающаяся напорной водой,

которая поступает от гидромонитора через шланг 20.

53

Рисунок 3.16 – Гидромонитор ГМДЦ-3М

Как показали исследования, эффективность разрушения массива можно значительно повысить, если заменить постоянную струю пульсирующей. На основании этого были разработаны импульсные гидромониторы ГИ-4 и ГИПД-2.

Гидромонитор импульсный ГИ-4, рисунок 3.17, предназначен для гидравлического разрушения угольного массива пульсирующими струями при гидравлической добыче угля на пологих, наклонных и крутых пластах прочностью свыше 0,8 м и коэффициентом прочности угля до 1,5. Гидромонитор создан на базе ГМДЦ-3М.

54

1 – двуствольный гидромонитор; 2 – стойка крепления гидромонитора; 3 – пневмогидроаккумулятор; 4 – шланги дистанционного управления; 5 – трубопровод рабочей воды; 6 – маслостанция; 7 – пульт управления; 8 – пусковой кран; 9 – лебедка

Рисунок 3.17 – Импульсный гидромонитор ГИ-4

Принцип работы гидромонитора заключается в преобразовании

непрерывного потока жидкости в два пульсирующих, которые находятся в противофазе. Система управления обеспечивает как

автоколебательный режим работы гидромонитора, так и непрерывное

истечение воды с одного ствола. ГИ-4 имеет гидропневмоаккумулятор

для гашения пульсаций давления в подводящем водопроводе.

Гидромонитор укомплектован маслостанцией, гидроцилиндрами

поворота стволов, высоконапорными рукавами и пультом

дистанционного управления ГМДЦ-3М.

Производственный опыт эксплуатации гидромонитора показал,

что его применение повышает производительность гидроотбойки в

1,5…2 раза. При этом дальнобойность струи увеличивается в 2 раза.

Гидромонитор с импульсным повышением давления ГИПД-2

предназначен для разрушения полезных ископаемых и пород

55

импульсными струями высокого давления на пластах прочностью свыше 0,6 м с углом падения не менее 6° и коэффициентом прочности до 3,0.

Принцип работы гидромонитора ГИПД-2 состоит в преобразовании стационарного потока в два пульсирующих, с

последующим наложением на них импульса высокого давления.

Система управления обеспечивает работу в автоматическом колебательном режиме, а при необходимости – стационарное истечение воды через один из стволов. Гидромонитор ГИПД-2 комплектуется гидроцилиндрами поворота стволов и пультом дистанционного управления, которые питаются напорной рабочей водой.

Применение гидромонитора ГИПД-2 позволяет повысить производительность и снизить энергоемкость отбойки в 5…7 раз по сравнению с гидромониторами, выпускаемыми серийно.

3.3.2 Механогидравлические машины

На прочных углях, где отбойка гидромониторами недостаточно эффективна, целесообразно применять выемочные машины, которые разрушают уголь исполнительными органами трех типов:

механического, механогидравлического или гидравлического.

Транспортировка отбитого угля совершается при работе этих машин при помощи низконапорной воды.

В качестве приводов этих машин можно применять как электродвигатели, так и гидравлические турбины. Применение последних позволяет упростить пусковую аппаратуру и соответственно уменьшить массу самого привода.

56

Для проведения нарезных выработок по углю на пологих пластах прочностью 0,8…1,8 м механогидравлическим способом применяют комбайн «Урал-38», рисунок 3.18.

Исполнительный орган комбайна выполнен в виде коронки,

которая имеет форму усеченного конуса, оснащенная резцами,

закреплена на поворотной рукоятке и вместе с редуктором и электродвигателем вращается относительно горизонтальной и вертикальной осей.

Каждая гусеничная тележка комбайна «Урал-38» имеет отдельный привод от электродвигателя. Для обеспечения смыва отбитого угля вода подается под давлением 1…1,5 МПа по трубам к насадке, установленной на поворотной стреле исполнительного органа.

Во время работы комбайна практически отсутствует пылеобразование благодаря большому количеству воды, которая подводится для смыва.

Управление комбайном совершается с электрического и гидравлического пультов, расположенных на заднем торце комбайна,

кроме этого, есть гидросистема дистанционного управления комбайном с переносного пульта. Электрооборудование комбайна имеет рудничное взрывобезопасное исполнение.

57

1 – ходовая часть; 2 – пульт управления; 3 – привод ходовой части; 4 – поворотная платформа; 5 – рукоятка с приводом исполнительного

органа; 6 – исполнительный орган; 7 – резиновый рукав подачи напорной воды; 8 – насадка

Рисунок 3.18 – Комбайн «Урал-38»

Для механизированной выемки угля короткими забоями, а также

для проведения подготовительных выработок по углю или с небольшой

присечкой пород с коэффициентом прочности до f ≤ 4 м предназначен

комбайн К-56МГ (рисунок 3.19).

Комбайн К-56МГ состоит из следующих основных узлов:

исполнительного органа стреловидного типа избирательного действия,

верхнего перекрытия, гидросистемы с домкратами, поворотной

платформы, шланга для подачи воды, манипуляторов, ходовой части,

электрооборудование во взрывобезопасном исполнении.

58

1 – пульт управления; 2 – ходовая часть; 3 – шланг подачи напорной воды к рабочему органу; 4 – поворотная платформа; 5 – гидросистема с домкратами перемещения рабочего органа; 6 – поворотная рукоятка; 7 – привод исполнительного органа; 8 – исполнительный орган Рисунок 3.19 – Комбайн К-56МГ

Опорной базой комбайна является гусеничная ходовая тележка,

которая имеет отдельный электрический привод на каждую гусеницу,

чем обеспечивается хорошая маневренность.

При помощи гидравлических домкратов системы гидропривода

производится поворот стрелы исполнительного органа комбайна.

Управление комбайном производится машинистом с пультов,

расположенных на заднем торце комбайна.

Для проведения выработок на гидрошахтах по породе с

коэффициентом прочности f≤7, а также по углю с присечкой породы

применяется механогидравлическая машина МГПП-3А, рисунок 3.20.

Проходческая машина взрывобезопасна благодаря применению

гидротурбинных двигателей для привода рабочего органа. Машина

МГПП-3А состоит из исполнительного органа с гидротурбинным

приводом, гидроблоков управления и гусеничной тележки.

Исполнительный орган, шарнирно соединенный с кареткой и с

домкратом вертикального качания, представляет собой редуктор, на

59

приводном валу которого установлена радиальная турбина, а на двух концах выходного вала – шестилучевые коронки с зубьями.

1 – исполнительный орган; 2 – шестилучевые коронки; 3 – гусеничная тележка; 4 – гидроблоки управления

Рисунок 3.20 – Механогидравлическая проходческая машина МГПП-3А

3.3.3 Гидроимпульсные машины

Исследования эффективности импульсных струй при разрушении горных пород разной прочности показали, что импульсные струи в сравнении с обычными обеспечивают повышение динамического давления в 2…3 раза, повышают эффективность разрушения за счет получения оптимального давления в забое с менее энергетическими затратами. Исследования по изучению динамических характеристик струй с импульсным повышением напора при разрушении сопряженных пород показали, что удельная энергоемкость разрушения такими струями вдвое меньше, нежели непрерывными струями.

Существующие схемы устройств для формирования импульсных струй можно классифицировать на 4 основные группы по особенностям рабочего процесса: гидроимпульсаторы; гидропушки;

60