Глава 9

Рис. 9.4. Схема строения водяной струи гидромонитора

С повышением давления струи (при одном и том же диаметре насадки) количество угля, отбиваемого гидромонитором, непрерывно возрастает. За эффективный напор принимают та­кой, при котором достаточно полно используется энергия струи для гидроотбойки. Величина его может быть определена в зависимости от крепости угля:

Яэф=50/, (9.1)

где i/эф ~ эффективный напор;

/- коэффициент крепости угля по шкале проф. М. М. Протодьяконова. Эффективная длина струи распространяется на первый и частично второй участки струи (см. рис. 9.4) и равна примерно такому расстоянию от насадки до плоской преграды, при котором сила действия струи уменьшается в два раза. С увеличением расстояния между забоем и насадкой гидромонитора интенсивность разрушения угля уменьшается. Эффективная длина струи (мм) определяется из выражения

/_#=(4004-500)tf, (9.2)

где d - диаметр насадки, мм.

Таким образом, эффективная длина струи зависит в основном от выходного диаметра насадки и составляет для d =18...22 мм 8... 10 м, а для*/ =25...30 мм 10... 15 м при давлении у насадки до 15 МПа. При уменьшении давления эффективная длина струи снижается.

Расход воды гидромонитором возрастает с увеличением выходного диаметра насад­ки. Расход воды определяется из выражения

й = Ц8<*У^, (9.3)

294

Глава 9

где d - диаметр насадки;

Н_р - рабочий напор у насадки.

Скорость истечения струи воды из насадки гидромонитора определяется по формуле

v = \lftgH_v , (9.4)

где v - скорость истечения струи воды из насадки;

ц - коэффициент расхода воды, составляющий 0,9-0,95;

g - ускорение свободного падения;

Н_р - рабочий напор у насадки.

Практически установлено, что наиболее эффективно уголь разрушается при скорости истечения струи в пределах 1,5...5 м/с при насадках с чистой внутренней поверхностью и уг­лом конусности 10... 12°.

Производительность гидромонитора по разрушению массива угля в пределах эффек­тивной длины струи определяется из выражения

g =piЈ-JL_f (9.5)

где Q - расход воды гидромонитора;

Нр - рабочий напор перед насадкой гидромонитора;

Р - коэффициент, учитывающий мощность разрабатываемого пласта; при мощности

пласта 0,5... 1,0 м (3=1, а при 0,9... 1,5 м р= 1,5; для подготовительных работ р=1,0; в - удельная энергоемкость процесса разрушения.

9.3. Механогидравлические комбайны

В очистных и подготовительных забоях на гидрошахтах, отрабатывающих пласты по­логого падения, находят применение стреловые механогидравлические комбайны Копейского машиностроительного завода. От традиционных стреловых проходческих комбайнов они отли­чаются отсутствием механических средств выгрузки отбитой горной массы из забоя и соответ­ствующих элементов гидросистемы управления ими.

Типичный механогидравлический комбайн К 56МГ показан на рис. 9.5. Он состоит из стрелового органа разрушения 7 с конической коронкой #, расположенной на конце стрелы. Па поворотной платформе 5 установлены два гидродомкрата 4 для поворота стрелы в вертикаль­ной плоскости и два гидродомкрата 3 для поворота платформы вместе со стрелой в горизон­тальной плоскости. Для поддержания кровли над комбайном предусмотрено перекрытие 2. Во­да к соплу 6 под давлением до 2,5 МПа подводится но шлангу 1. Вода используется для смыва и транспортирования отбитого угля самотеком по почве пласта и для пылеподавления. Два гидравлических манипулятора 9, расположенные на тележке по ее бокам, предназначены для установки на них электросверл для бурения шпуров под анкерггую крепь.

Технические характеристики механогидравлических комбайнов приведены в табл. 9.2.

295

Рис. 9.5. Механогидравлический комбайн К 56МГ

Таблица 9.2 Технические характеристики отечественных механогидравлических комбайнов

Параметры		Тип комбайна
	К56МГ	ГПКСГ	«Урал-38»
Производительность техническая при отбойке, т/мин	До 2,25	1,8	До 2,0
Размеры выработки (вчерне): ! высота, м ширина, м площадь поперечного сечения, м2	1,9...2,5 до 3,4 6,3...8,5	1,5...3,6 2,6...4,7 4-15	0,8...1,8 j ДоЗ 2,4...5,4
; Угол наклона выработки, град	До+15	+10	н.д. | 1
j Основные размеры комбайна, мм высота ширина на гусеничном ходу длина	1545 1380 5150	1250 1550 6750	700 1600 5780
Масса комбайна, т	12,7	12,5	9,6
1 Исполнительный о	рган		!
| Тип	Koi	теческая ворон	ка 1
1 Размеры коронки по резцам, мм: наибольший диаметр длина	800 495	850 600	800 1 495
Скорость вращения коронки, об./мин.	н.д.	53	-
| Ход телескопической раздвижки, мм	-	500	-
Мощность электродвигателя, кВт	55	50	36
1 Ходовая часть
1 Тип	Г	усеничный хол	{
Скорость передвижения рабочая, м/мин:	1,82	2,52	1,97
j Мощность привода, кВт	6x2	И	8x2

^___ ГЛАВА 9

В настоящее время успешно проходят испытания нового механогидравлического про-ходческо-очистного комбайна с опорно-шагающим механизмом перемещения (рис. 9.6). Такой механизм перемещения дает возможность упростить процесс разворота и заезда комбайна на заходку за счет его параллельного смещения, а также существенно уменьшить длину сопряже­ния выработок (не более 2,5 м), что повышает безопасность очистных работ.

Гидротранспортные машины: гидроэлеваторы, эрлифты, питатели достаточно подроб­но излагаются в дисциплине «Транспортные машины», а углесосы - в дисциплине «Стацио­нарные машины» и в данном пособии не рассматриваются.

Рис. 9.6. Проходческо-очистной комбайн КПА ЗМ

297

библиографический список

1. Барон Л. Я, Гпатмаи Л. R, Загорский С Л. Разрушение горных пород проходческими комбайнами. Разрушение шарошками. -М.: Наука, 1969. - 151 с.

2. Бодрунов Л. Д., Топорков А, А. Средства механизации проведения горных выработок на шахтах СССР и за рубежом: Обзор - М.: ЦНИЭИуголь, 1991 - 88 с.

3. Гегпопаиов В. Я, Гудьишн Я С, Чугреев Л. И. Горные и транспортные машины и комплексы: Учеб. для вузов. - М: Недра, 1989. - 304 с: ил.

4. Гетопанов В. Я, Рачек В. М Проектирование и надежность средств комплексной механизации: Учеб. для вузов. - М: Недра, 1986. - 208 с.

5. Горнопроходческие машины и комплексы: Учеб. для вузов / Грабчак Л. Г., Несмотряев В. И., Шендеров В. И. и др.. М: Недра. -1990. - 336 с: ил.

6. Горные машины и комплексы I Топчиев А. В., Ведерников В. И., Коленцев М. Т. и др. -М: Недра, 1971. -560с.

7. Грапкин Я С, Сушко Я Л., Сапрыкин В. Я Проведение нарезных выработок на пологих пластах Донбасса. - М.: Экспресс-информация / ЦНИЭИуголь, 1979. - 40 с.

8. Евневич А. В. Горные транспортные машины. - М.: Госгортехиздат, 1963.- 467 с.

9. Иванов К Я, Латышев В. А._} Андреев В. Д Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987. - 272 с.

10. Кантович Л. Я, Гетопанов В. Я Горные машины: Учеб. для техникумов. - М.: Недра, 1989.-304 с.:ил.

11. Картавый Я Г, Шпильберг Я Л. Горные машины и комплексы. Учеб. пособие. Часть 1.-М.:МГИ, 1975.-113 с.

12. Комбайны для добычи капийных руд I Кабиев С. К., Палев П. П., Бреннер В. А. и др. -М.: Недра, 1990.-200 с.

13. Коршунов А. Я, Александров Б. А, Нестеров В. Я Расчет механизированных крепей. Учеб. пособие. - Кемерово: Кузбасский политехнический институт, 1978. - 117 с.

14. Крапивин М Г., Раков Я Я., Сысоев Я Я Горные инструменты. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 256 с.

15. Кузьмич Я А., Рутберг М Я, Кузнецов Г Я Гидромеханическое разрушение горных пород: Экспресс-информация / ЦНИЭИуголь. - М., 1988. - 28 с.

16. Кутузов Б. Я Теория, техника и технология буровых работ. -М.: Недра, 1972. - 312 с.

17. Липовой А. Я Ковшовые погрузочно-транспортные машины на подземных рудниках. -М.: Недра, 1988.-200 с.

18. Мапевич Я А. Горнопроходческие машины и комплексы: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1980. - 384 с.

19. Маршак С А. Основные направления создания новой горнопроходческой техники в угольной промышленности СССР: Обзор ЦНИЭИуголь. - М., 1991. - 56 с.

20. Медведев К Ф. Режимы бурения и выбор буровых машин, - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Недра, 1986.-223 с.

21. Механизация взрывных работ: Справочное пособие / Бейсабаев А. М., Ерофеев И. Е., Егупов А. А. и др. - М: Недра, 1992. - 272 с: ил.

22. Одгшеи С Я, Циферблат В. Л, Совершенствование конструкций машин для бурения восстающих выработок за рубежом. Горное оборудование. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1981.-31 с.

298

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

23. Остроушко И. А. Бурение твердых пород: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1966. - 291 с.

24. Позин Е. 3., Меламед В. 3._} Тон Б. В. Разрушение углей выемочными машинами / Под ред. Е. 3. Позина. - М.: Недра, 1984. - 288 с.

25. Проектирование и конструирование транспортных машин и комплексов. Учеб. для вузов / Под ред. Штокмана И. Г. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: Недра, 1986. - 392 с,

26. Проектирова\ше и конструирование горных машин и комплексов: Учеб. для вузов / Малеев Г. В., Гуляев В. Г., Бойко Н. Г. и др. ~М.: Недра, 1988. - 368 с.

27. Резание угля I Берон А. И., Казанский А. С, Лейбов Б. М. и др. - М.: Госгортехиздат, 1962.-439 с.

28. Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1979. -319 с.

29. Сафохин М. С, Богомолов И. Д, Скорняков К М Машинист бурового станка. Учеб. для учащихся профтехобразования и рабочих на производстве. - М.: Недра, 1990. - 272 с.

30. Сафохин М С, Александров Б. А., Нестеров В. И. Горные машины и оборудование: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1995. - 463 с: ил.

31. Семенча П. В., Зислин Ю. А. Редукторы горных машин. Конструкции, расчет и испытания. - М.: Недра, 1990. - 237 с.

32. Солод В. И.> Зайков В. И., Первое К. М. Горные машины и автоматизированные комплексы: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1981. - 503 с.

33. Солод В. К, Гетопанов В. К, Рачек В. М. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов: Учеб. для вузов. - М.: Недра. 1982. - 356 с.

34. Титиевский Е. М, Русихин В. И. Машины и механизмы горных предприятий: Учеб. для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987. - 311 с.

35. Тихонов К В., Рысев Г. С. Шахтные погрузочно-транспортные машины. - М.: Недра, 1976.-224 с.

36. Тихонов К В. Транспортные машины горнорудных предприятий: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1985. - 336 с.

37. Фельдман В. Я., Файнер Л. Б. Автоматизированные шахтные буровые установки -буровые работы. - М.: Недра, 1989. - 191 с.

38. Хазанович Г. Ш._у Ленченко В. В. Буровзрывные проходческие системы: Учебное пособие / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - 504 с.

39. Хорин В. К Расчет и конструирование механизированных крепей. - М.: Недра, 1988. -255 с: ил.

40. Яцких В. Г., Спектор Л. А., Кучерявый А. Г. Горные машины и комплексы: Учеб. для техникумов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1984. - 400 с.