Техническая характеристика гидромониторов

Параметры	ГМН‑250 С	ГМП‑250	ГМД‑250	ГМН‑350	ГМД‑300
Максимальная водопроизводительность, м³/ч	1530	2200	2750	4500	до 4000
Рабочий напор, м	120	200	250	300	300
Диаметр сменных насадок, мм	50, 70, 90, 100, 150	80, 100, 110, 125	80, 100, 110, 125	150, 155, 160, 165, 175	125, 140, 150
Масса, кг	195	400	1035	7000	4000
Управление	ручное		дистанционное

Расход воды через насадку гидромонитора (водопроизводительность) определяется по формуле

, (3.18)

где ‑ м³/ч;

= 9,81 м/с²;

‑ коэффициент расхода воды, = 0,92…0,98;

‑ площадь выходного отверстия насадки, м².

Производительность гидромонитора по горной массе П (м³/ч)

, (3.19)

где ‑ диаметр насадки, м.

Диаметр насадки принимается по табл. 3.4 или рассчитывается по условию максимального гидродинамического воздействия струи гидромонитора на массив породы

, (3.20)

где a, b ‑ эмпирические коэффициенты, характеризующие тип гидромонитора: для ГМН‑250 a = 76, b = 12 × 10^-6;

для ГМ‑2 a = 62, b = 17 × 10^-6;

ν = 10^-6 м²/с – кинематическая вязкость воды;

‑ скорость вылета гидромониторной струи из насадки, м/с

, (3.21)

φ ‑ коэффициент скорости, φ = 0,92…0,98.

Расчётный диаметр насадки округляется до стандартных размеров (табл. 3.4).

Необходимое количество рабочих гидромониторов определяется по формуле

.

3.5. Расчёт параметров гидромониторной заходки при размыве пород встречным забоем

При определении ширины одного забоя учитываются следующие факторы:

– расстояние от гидромонитора при ручном управлении до забоя согласно Единым правилам безопасности должна составлять не менее 0,8 высоты уступа

;

– минимальное приближение гидромонитора с дистанционным управлением

,

где а – параметр, оценивающий характер обрушения пород после подрезки (образования вруба) и равный: для песка и супеси а = 0,4 – 0,8; для суглинков а = 0,8 – 0,9; глины а = 0,9 – 1,2;

– максимальное расстояние для эффективного размыва

.

Ширина забоя В_з (м)

, (3.22)

где z – шаг передвижки гидромонитора, который принимается кратным длине секций трубопровода (z = 3, 6, 12).

Ширина заходки для одного гидромонитора обычно 20 – 30 м, для двух – 40 – 60 м.

3.6. Гидротранспорт пород

3.6.1. Выбор типа гидротранспорта

По принципу действия различают гидротранспорт безнапорный и напорный. При безнапорном гидротранспорте смесь воды и твёрдого материала (гидросмесь), перемещаясь по наклонным желобам (лоткам) и частично заполненным трубам, имеет свободную поверхность, на которой давление равно атмосферному. При напорном гидротранспорте гидросмесь в трубах находится под избыточным давлением. Это давление создаётся специальными грунтовыми насосами (землесосами) предназначенными для работы на гидросмеси. В некоторых случаях (например, при транспортировании породы в шахту для закладки выработанного пространства) для напорного движения гидросмеси достаточно давления, возникающего из-за разности отметок начало и конца трубопровода.

В КП способ гидротранспорта принимается по согласованию с преподавателем. Расчёт гидротранспорта базируется на понятии критической скорости потока гидросмеси.

Критической скоростью движения гидросмеси называют такую её скорость движения, которая предшествует началу осаждения в трубопроводе твёрдых частиц. Гидротранспорт возможен при скорости движения потока больше чем . При значительном превышении скорости потока критической скорости наблюдается равномерное распределение крупных и мелких частиц по всему сечению потока, что повлечёт повышенные затраты энергии. Поэтому рекомендуется гидротранспортирование при ≈ (1,05 – 1,15) , при разработке песка ≈ (0,95 – 1,0) .

Пульпа – это смесь породы и воды. Объём пульпы, образующейся при размыве пород, м³/ч

, (3.23)

где – пористость породы, ≈ 0,25…0,40; остальные значения по формуле 3.1.

Плотность пульпы, т/м³

, (3.24)

где – плотность породы, т/м³ (обычно = 2,6 – 2,7 т/м³).

Консистенция пульпы это соотношение объёма твердого и жидкого в пульпе, которое обычно называется Т : Ж (Т – объём твёрдого, Ж – объём воды).

Средневзвешенная геометрическая крупность твёрдых частиц рассчитывается по формуле

, (3.25)

где – крупность фракции частиц, мм;

– содержание частиц различной крупности, %.

Гидравлическая крупность частиц W (м/с) это скорость осаждения частиц в спокойной воде, ориентировочно определяется по формуле

, (3.26)

где - геометрический размер частиц, мм.

Средневзвешенная гидравлическая крупность транспортируемой породы

, (3.24)

где - средняя гидравлическая крупность i – той фракции, м/с;

- процентное содержание i – той фракции.