Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хныкин В.Ф. Гидровскрышные работы на карьерах горнорудной промышленности

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.98 Mб
Скачать

ме изношенной части. После выравнивания поверхности меловыми электродами поверхность лопатки покрывается электродами твер­ дого сплава Т-620.

Первый способ восстановления колес более трудоемок, но бла­ годаря применению обрезков низколегированной арматуры уда­ лось уменьшить износ примерно на 20%. Средний расход мате­

риалов

на

восстановление одного рабочего

колеса

землесоса

20Р-11

следующий: стальной

в с т а в к и — 1 2 0 кг, меловых

и качест­

венных

электродов Э-42 — 35

кг, электродов

Т-590,

Т - 6 2 0 — 1 8 кг,

э л е к т р о э н е р г и и — 3 0 0

к в т - ч .

 

 

 

 

 

 

Улитка

и рабочее

колесо

землесоса могут

быть

реставрирова­

ны два-три

раза . Д а л ь н е й ш а я

реставрация

их

нецелесообразна

из-за большой деформации .

 

 

 

 

 

 

На

некоторых предприятиях

гидромеханизации

нашел

примене­

ние метод восстановления улиток землесосов с помощью специаль­

ных фасонных

частей, отливаемых по форме

улитки

землесосов

из стали

ЗОГЛ

[27]. Д л я восстановления одной

улитки

землесоса

требуется

12 таких отливок. Опыт показал, что

при использовании

этого метода затраты труда на восстановление улиток землесосов сокращаются в 10 раз, а объем пропускаемой породы одним зем­

лесосом возрастает до

42 тыс. м3 . Е щ е более

выгодным оказался

метод восстановления

улиток землесосов, при

котором внутренняя

поверхность улитки покрывается защитным слоем в результате за­ ливки расплавленной сталью ЗОГЛ. Улитки, восстановленные этим

методом,

пропускают около 70

тыс. м 3 породы. К а ж д а я

улитка

при этом

способе

может , восстанавливаться

четыре-пять

раз, и

к а ж д ы й раз на это

расходуется

1700—1800 кг

литья.

 

Сокращение простоев землесоса во многом зависит от быстрой смены и реставрации рабочих деталей землесоса. Эти работы имеют большое практическое значение, т а к как общий их объем

достигает

значительного

удельного

веса. З а м е н а

улитки

землесо­

са

на гидроустановке обычно

производится два-три раза

в месяц,

а

рабочих

колес — три — пять

раз.

Организационно-технические

мероприятия по

замене

изношенных

деталей землесоса

заключа ­

ются в подборе

и подготовке

запасных деталей,

своевременной их

установке и четкой организации работ по демонтажу и монтажу землесоса.

Глава IV

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ГИДРОМОНИТОРНО -ЗЕМЛЕСОСНЫХ УСТАНОВОК ПРИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКЕ ПОРОД

§ 1. МЕТОД ОЦЕНКИ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ГИДРОУСТАНОВКИ НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ

З а т р а т ы ,

связанные

с

гидравлической

разработкой

горных

по­

род, можно разбить по следующим элементам:

электроэнергия,

заработная

плата, амортизация,

материалы

и прочие расходы.

В табл . 25

приведено

несколько

наиболее

типичных

примеров

распределения затрат

процентах)

по

элементам в

общей

сто­

имости 1 м 3

вскрышных

пород,

разрабатываемых

гидравлическим

способом на

различных

карьерах

С С С Р .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

25

 

 

 

Удельный пес затрат

(%) в стоимости 1 м3 пекрыш-

 

Карьер

 

 

 

пых пород по элементам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электро­

заработ­

аморти­

материа­

прочие

 

 

 

энергия

ная плата

зация

 

лы

 

 

 

 

 

 

 

 

21,9

41,4

10,2

 

9,3

17,2

 

 

 

33,7

37,3

17,6

 

2,7

8,7

 

 

 

38,2

26,3

16,9

 

9,7

8,9

 

 

 

39,8

32,8

10,0

 

11,3

6,1

 

 

 

37,5

24,9

7,8

 

7,8

22,0

Из табл . 25 видно, что основной отличительной особенностью гидровскрышных работ является высокий удельный вес затрат на электроэнергию и заработную плату в стоимости 1 м 3 породы. На все остальные затраты, включая амортизацию оборудования и ма­ териалы, приходится примерно 20—50% общей стоимости.

На

основании

всего

вышеизложенного

стоимость 1 м 3

вскрыш­

ных

пород

может

быть

в ы р а ж е н а

в виде

равенства

 

 

 

 

С =

+

+

 

, Р у б . ,

(16)

где

Д э ,

Д 3 ,

Да, Дм, Д д — г о д о в ы е

затраты

соответственно

на элект­

роэнергию, заработную плату, амортизационные отчисления, ма­

териалы и прочие статьи расходов, руб.; Wc

— сезонная

произво­

дительность гидроустановки по породе, м 3 .

 

 

После соответствующих преобразований

уравнение

(16) при­

мет вид:

 

 

 

Ms.

 

+

ца

+ ци

+

ц,Д

Gc3

 

 

Ms.

 

(17)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где G—-общий

расход

электроэнергии

за сезон,

к в т - ч ;

ся

приведенная

 

стоимость

1

к в т - ч

электроэнергии,

руб.;

В уравнении

(17)

все затраты,

составляющие

общую

стоимость

1 м 3 гидровскрышных

работ,

разбиты иа

три

группы,

к а ж д а я

из которых составляет примерно '/з всех

расходов.

З а т р а т ы по

каждой группе могут быть снижены путем

внедрения каких-либо

усовершенствований

технологического

процесса

или

применения

более совершенного

гидравлического

оборудования,

позволяющих

увеличить сезонную

 

производительность

гидроустановки

без

увеличения общих расходов. Решение тех или иных задач, свя­ занных с оптимизацией режима работы гидроустановки и дости­ жением максимальной производительности ее без изменения рас­ хода электроэнергии, позволяет равномерно снижать расходы по каждой группе. В связи с этим необходимо отметить, что наиболь­

шее

снижение

стоимости

гидровскрышных работ достигается в

результате

увеличения

эффективности

гидравлического разруше­

ния

горных

пород

при

одновременном снижении удельного расхо­

да

электроэнергии

на

их

разработку и

транспортирование.

Это

объясняется

тем, что в

подобных случаях первый член правой ча­

сти

уравнения

(17)

после

выбора оптимальных параметров

режи­

ма работы гидроустановки снижается интенсивнее двух других со­ ставляющих стоимости примерно в два раза, поскольку при этом

одновременно

происходит увеличение знаменателя Wc и уменьше­

ние числителя

G.

Н а основании вышеизложенного могут быть сформулированы

основные задачи

оптимизации работы гидроустановок на карьерах:

1)

параметры

гидравлического разрушения горной породы в

з а б о е

(расход и

напор) д о л ж н ы обеспечивать получение мини­

мальной удельной энергоемкости, поскольку при этом достигается минимальная стоимость гидравлической разработки вскрышных пород;

2) параметры гидромониторного забоя (ширина забоя, высота уступа, шаг передвижки гидромонитора) д о л ж н ы обеспечивать возможность достижения при всех прочих равных условиях макси­

мально

возможной

производительности

гидроустановки

и миниму­

ма непроизводительных

простоев

гидравлического

оборудования,

так как при этих условиях создаются

предпосылки

получения ми­

нимальной стоимости гидровскрышных

работ;

 

 

 

3)

параметры

гидравлического

транспортирования

разрабаты ­

ваемой породы по пульповоду д о л ж н ы определяться

условиями

гидравлического разрушения и увязываться с требованием

мини­

мального расходования

электроэнергии

на доставку

1

м 3

породы

в отвал, поскольку это обеспечивает снижение удельной энерго­ емкости и стоимости гидровскрышных работ;

4) параметры системы водоснабжения гидроустановки д о л ж н ы

выбираться с таким расчетом, чтобы обеспечить достижение мак­ симально возможной производительности гидроустановки при ми­ нимальных удельных расходах электроэнергии.

Д л я решения перечисленных вопросов с применением матема- тико-аналитического метода необходимо детальное изучение влия­ ния различных факторов на характер изменения стоимости гид­ ровскрышных работ. В конкретных условиях применения гидро­ механизации на открытых разработках решение этой задачи сво­ дится к анализу зависимости производительности гидроустановки и эффективности процессов гидравлического разрушения пород и гидротранспортирования от многочисленных факторов, определя­ ющих специфику этих процессов. Вполне естественно, что при изу­ чении этих зависимостей предполагается некоторый элемент аб­ страгирования, предопределяющий возможность учитывать лишь основные факторы, которые оказывают наиболее существенное влияние на эффективность гидравлической разработки .

§2. ФАКТОРЫ, О П Р Е Д Е Л Я Ю Щ И Е ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКИ ГОРНЫХ ПОРОД

Интенсивность -процесса разрушения и размыва горных пород напорной струей воды и производительность гидромонитора при гидравлической разработке горных пород в забое определяются совокупностью факторов, которые можно разделить на четыре ос­ новные группы.

К первой группе относятся условия процесса формирования по­

тока

воды в подводящих каналах гидромонитора. От них во мно­

гом зависят

компактность,

дальнобойность

струи, а

следовательно,

и производительность гидромонитора при

размыве

пород в забое.

Д л я

сохранения высоких

параметров струи

необходимо,

чтобы

при

ее формировании в канале ствола гидромонитора и насадки

исключались

вращение

потока

относительно

продольной

оси

ка­

нала,

неравномерность

профиля

продольной

скорости струи,

вы­

сокая турбулентность потока на входе в насадку и возможность возникновения кавитации струи при больших напорах.

Вторая группа объединяет факторы, от которых в первую оче­

редь

зависят

гидравлические характеристики

гидромониторных

струй

на контакте с р а з р а б а т ы в а е м ы м забоем .

К ним

относятся

давление воды, диаметр насадки и расстояние

от насадки до за­

боя. Влияние этих факторов на интенсивность

процесса

размыва

пород

огромно, поскольку

производительность гидромонитора при

разрушении

горных пород

в забое в первую очередь определяется

такими гидравлическими характеристиками струи, как удельные динамические давления по контакту струи с горным массивом.

Установление обобщающих зависимостей изменения динами­ ческих давлений по оси и сечению струи от исходных ее парамет­ ров (диаметра насадки и давления воды) и расстояния между на­ садкой гидромонитора и забоем имеет большое практическое зна­ чение. С помощью этих зависимостей, исходя из потребных конк-

6* 83 -

ретных динамических давлений, можно расчетным

путем устано­

вить

исходные

параметры

гидромониторных струп.

 

К

третьей

группе

следует отнести

факторы,

определяющие

влияние параметров

и

характеристик

забоя на

эффективность

процесса разрушения и размыва пород напорной струен воды и производительность гидромонитора. Среди этих факторов наиболь­

шее

значение имеют категория размываемых пород, высота усту­

па,

ширина забоя и шаг передвижки гидромонитора.

Четвертая группа объединяет факторы, определяемые техно­ логической схемой. В этой группе необходимо выделить способ

размыва горных пород в забое,

принятую

систему

разработки

уступа, а

т а к ж е

скорость движения струи.

К а ж д ы й из указанных

факторов

оказывает

существенное

влияние на производительность

гидромонитора

при

разрушении и

размыве

пород. К

этой группе

факторов относятся т а к ж е качество рыхления пород, степень сни­ жения их сопротивляемости" гидравлическому разрушению, а сле­

довательно,

и производительность

гидроустановки

при размыве

породы.

 

 

 

 

§ 3. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРУИ

 

 

Эффективность гидравлической разработки горных пород

за­

висит от компактности гидромониторной струп, определяемой

ее

гидродинамическими свойствами. Д л я получения

необходимых

контактных

динамических давлений

струи и выбора

оптимальных

режимов работы гидромонитора при размыве пород необходимо

установить

зависимость гидродинамических характеристик струп

от условий

ее формирования и исходных параметров.

Специфика условий формирования струи в гидромониторах та­ кова, что струя воды по мере прохождения по проточным каналам от входного патрубка до насадки встречает на своем пути различ­ ного рода сопротивления, что отрицательно сказывается на харак­ тере движения ее в проточном канале ствола, а т а к ж е на компакт­ ности, гидродинамических свойствах и эффективности струи. Ос­

новные

закономерности движения

и распада

гидромониторной

струи,

а

т а к ж е изменения ее гидравлических характеристик

нахо­

дятся

в тесной связи с гидродинамическими условиями, при ко­

торых

формируется

поток в подводящих

каналах .

 

 

 

Источником возникновения продольной завихренности в потоке

воды,

движущейся

в проточном

канале

гидромонитора,

служат

повороты в подводящем канале и местные нарушения

прямоли­

нейности

в фасонных частях. На

указанных

участках

подводяще­

го канала в плоскости живого сечения потока возникает

неравно­

мерное

распределение продольной

скорости

и,

как следствие

это­

го, центробежные силы инерции с

образованием парных

циркуля­

ционных

течении. Действие на струю

циркуляционных

течений

обусловлено центробежными силами, которые вызывают,

в

свою

очередь,

радиальные

движения масс

жидкости

в самой

струе,

спо-

собствуя преждевременному ее распаду. Д л я устранения циркуля­ ционных течений и отрицательного влияния их на компактность

струн перед насадкой устанавливается канал с

плавным

осесим-

метрнчпым подводом жидкости. Длина канала принимается

равной

30—50 диаметров его. Кроме того, используются

различные

вырав­

ниватели п о т о к а — у с п о к о и т е л и (см. главу И ) .

 

 

Нарушение осевой симметрии потока в подводящем канале и

выходном сечении приводит т а к ж е

к появлению

неравномерности

осреднеиной продольной скорости

струн, т . е .

к возникновению

поперечной составляющей вихря в осредненном поле. Действие

этого фактора

сводится

в основном

к появлению сдвиговых дефор­

маций внутри

струи,

связанных

с завихренностью, а т а к ж е к

искривлению всей струи, которое следует связывать с асимметрией начального профиля скорости струи, вытекающей из насадки. По ­ скольку описанные явления крайне нежелательны при формирова­ нии гидромониторных струн, то обычно принимаются все меры к тому', чтобы струя при истечении из насадки имела по возмож­ ности наиболее выравненный профиль продольной скорости в на­

чальном сечении. Д л я

достижения

этого

необходимо поджатие

струи в суживающемся

переходном

участке

между

стволом

гидро­

монитора и входной частью

насадки.

 

 

 

 

Турбулентность струи в

начальном участке представляет

собой

совокупность частично

погашенных

возмущений,

приносимых ос-

редненным потоком из подводящего канала, которые могут быть

снижены путем увеличения

длины ствола

гидромонитора.

 

Значительную роль в

разрушении струи играет

т а к ж е

турбу­

лентность

в пограничном

слое у стенки

насадки. Д л я устранения

этого вида

турбулентности

поверхность

внутренней

стенки

насад­

ки должна быть без изломов. В гидромониторных насадках, изго­ тавливаемых в виде конуса с цилиндрическим участком на конце,

сопряжение

конической

и цилиндрической

частей должно быть

плавным .

 

 

 

 

Скорость

истечения

струи

из насадки

гидромонитора зависит

от напора

(давления),

при котором происходит истечение, и от

конструктивных особенностей

насадки.

 

На открытых гидравлических разработках наибольшее распро­ странение получили конические насадки с углом конусности около 13°, имеющие в конце цилиндрический участок небольшой длины. Опыт применения таких насадок показывает, что струя воды, по­ ступающей из ствола гидромонитора в насадку, постепенно сужа ­ ется и вытекает из нее полным сечением, равным сечению выход­ ного отверстия насадки. Поэтому коэффициент сжатия струи при истечении из гидромониторных насадок равен единице, а коэффи­ циент расхода насадки численно равен коэффициенту скорости. Экспериментальные исследования показывают, что коэффициент расхода насадки ц, зависит от напора, диаметра насадки и ее кон­ структивных особенностей. В расчетах ориентировочно можно принять и. = 0,95^-0,98,

Гидродинамические свойства струи существенным образом за­ висят от диаметра выходного отверстия насадки и напора воды. Они изменяются по длине струи, постепенно ухудшаясь с удале ­

нием от насадки.

Сразу ж е при истечении струи

из насадки на

нее воздействует

о к р у ж а ю щ а я воздушная среда и

сила тяжести .

Под воздействием турбулентных пульсаций внутри струи и взаи­

модействия

с

окружающей

средой

на ее поверхности

образуются

неровности

в

виде

волн.

По

мере

удаления

от насадки

процесс

взаимного

обмена

масс воды

и воздуха

ускоряется,

что

приводит

к появлению разрывов в структуре

струи. С

удалением

от насад­

ки интенсивность

каплеобразоваиия

п

постепенного

расширения

сплошной части струи увеличивается.

 

 

 

 

 

Начальный

участок

 

Основной

участок

Неэдлрек/ли8-

Ядро лостаяншх

 

 

скоростей

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

41.

Схема гидромониторной

струи

 

 

Таким

образом, в гидромониторной струе выделяется сплош­

ное

ядро

потока воды

с постоянной скоростью

движения,

равной

скорости

истечения

из

насадки . Д и а м е т р этого

ядра, как

видно

из

схемы

гидромониторной струи (рис. 41), по мере удаления от

насадки уменьшается до нуля. Участок струи,

в

пределах которого

сохраняется ядро сплошного нераспавшегося потока, называется начальным . З а пределами начального участка осевые продольные скорости и динамические давлення постепенно уменьшаются по гиперболической зависимости. Это происходит в результате по­ степенного расширения и распада струи. Р а с п а д струи начина­ ется с периферийной части ее. Этот участок обычно называют ос­ новным или рабочим. Отличительной особенностью этого участка струи, включая и начальный, является то, что в его пределах еще не происходит разрывов струи на отдельные крупные образо­ вания. В некоторых исследованиях по динамике струй выделяют небольшой промежуточный (переходный) участок струи, находя­ щийся на стыке между начальным и основным (рабочим) уча­ стками.

Часть гидромониторной струи, в к л ю ч а ю щ а я начальный и ос­ новной участки, составляет примерно 300—400 диаметров насад­ ки гидромонитора. Гидродинамические свойства струи в сечении, удаленном от насадки на такое расстояние, в значительной степе­ ни отличаются от параметров струи непосредственно у насадки.

Последним, наиболее удаленным от насадки, является неэф-

фективный (нерабочий) участок

струи, в пределах которого поток

жидкости представляет

собой

смесь

отдельных конкреций воды

и воздуха по всему сечению.

 

 

Необходимо отметить,

что из

всех

гидродинамических характе ­

ристик струи наиболее достоверным критерием ее работоспособ­

ности

является

 

динамическое

 

 

 

 

давление,

оказываемое

струен

 

 

 

 

на горный массив в забое.

 

 

 

 

Экспериментальными

и тео­

 

 

 

 

ретическими

исследованиями

 

 

 

 

установлено, что

в

результате

 

 

 

 

взаимодействия

 

гидромонитор­

 

 

 

 

ной струи

с о к р у ж а ю щ е й воз­

 

 

 

 

душной

средой

эпюры динами­

Рис. 42.

Распределение динамических

ческих

давлений

в

различных

давлений

по

сечению

гидромониторной

сечениях

струи

 

имеют

нерав­

 

 

струи

 

номерный

характер .

В

цент­

 

 

 

 

ральной части струи

динамические давления

имеют

максимальную

величину, а в периферийной части заметно уменьшаются, посте­

пенно п р и б л и ж а я с ь к нулю (рис. 42). Характер

изменения динами­

ческих давлений по сечению гидромониторной

струи имеет слож­

ную закономерность, которая

изучена еще недостаточно.

Д л я оценки качества струи

и эффективности гидравлического

разрушения пород обычно используются значения осевых динами­ ческих и средних удельных дав­

лений

струи,

между

которыми

 

 

имеется

определенная

функцио­

 

 

нальная

зависимость.

Наиболее

 

 

изученным

гидродинамическим

 

 

параметром

струи

является

осе­

 

 

вое динамическое

давление.

 

 

 

 

К а к

 

видно из

рис. 42,

в

пре­

 

 

делах

начального

участка

осевые

 

 

динамические

давления

струи

 

 

остаются неизменными и равны­

 

 

ми

давлению

воды перед

насад­

Рис. 43. Изменение осевых динами­

кой

гидромонитора. Н а

основном

ческих давлений в

гидромониторной

участке

осевые

динамические

струе

 

давления

с увеличением

расстоя­

 

 

ния

от

насадки уменьшаются

по

гиперболической

зависимости.

На основании экспериментальных исследований получено рас­

четное уравнение д л я определения осевых динамических

давлений

гидромониторной струи в пределах основного

рабочего участка.

Это уравнение, о т р а ж а ю щ е е общую закономерность

изменения

осевых динамических давлений (рис. 43), имеет

вид:

 

кгс/см2 ,

 

(18)

- Ч т У

где

Р0 — осевое динамическое

давление

струи

в

начальном

сече­

нии

при

истечении

из

насадки,

 

кгс/см2 ;

/„ — длина

начального

участка струи, в пределах которого осевое динамическое

 

давление

остается

 

неизменным

и

равным

Р„,

м;

/ — расстояние

от

насадки

гидромонитора до рассматриваемого сечения струи, м;

/г — пока­

затель

интенсивности

распада

гидромониторной

 

струи

 

(& = 0,5-т-

 

 

 

 

 

+-0,8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При размещении в стволе гидромони­

 

 

 

 

 

тора

специальных

 

успокоителей

 

значение

 

 

 

 

 

k принимается

равным

0,5 [21] .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л и н а начального

участка

струи

из­

 

 

 

 

 

меняется в зависимости от конструктив­

 

 

 

 

 

ных

особенностей

 

гидромонитора и

 

диа­

 

 

 

 

 

метра

насадки,

а

т а к ж е

от

 

начальных

 

 

 

 

 

параметров

струи

(рис.

 

44).

С

улучше­

 

 

 

 

 

нием

условий

формирования

потока

во­

 

 

 

 

 

ды

в

подводящих

к а н а л а х гидромонито­

 

 

 

 

 

ра

и

насадки

компактность

струи

улуч­

 

 

 

 

 

шается, а длина начального участка уве­

 

 

 

 

 

личивается,

благодаря

чему

 

гидродина­

 

 

 

Re-10-6

мические

характеристики

струи

на

 

всем

 

 

 

 

 

ее

протяжении

т а к ж е

улучшаются .

В ре­

Рис.

44.

Изменение относи­

зультате

изучения

структуры

 

и

динами ­

тельной

длины начального

ки

гидромониторных

струй

установлено,

участка

 

гидромониторной

что

безразмерная

 

длина

 

начального

 

уча­

струи

в

 

зависимости

от

стка

струи,

в ы р а ж е н н а я

 

в виде

отноше­

числа

Рейнольдса:

 

 

 

ния

ее

линейной

 

величины

к

 

диаметру

/ — ГМ - 2: 2 — ГМН-250:

 

 

 

 

насадки

гидромонитора,

 

обычно

изме­

 

3 ГМДУЭГ - 250;

 

 

 

4 — КУГУ-350/200

 

няется

 

в

зависимости

 

от

 

принятого

 

 

 

 

 

 

 

 

давления воды и конструктивных особенностей гидромонитора и

насадки в пределах 20—80.

 

 

 

 

В

общем

виде

зависимость длины

начального участка гидро­

мониторной

струи

от конструктивных

особенностей гидромонито­

ра

и

диаметра насадки

в ы р а ж а е т с я следующим

уравнением:

 

 

 

*

/н

=

d0 (Л — В Re),

см,

(19)

где

d0

— диаметр

насадки

гидромонитора, см; А

и В — безразмер ­

ные эмпирические коэффициенты, зависящие от конструктивных особенностей проточных каналов гидромонитора и насадки и оп­

ределяемые

опытным путем; Re — число Рейнольдса д л я началь­

ного сечения

струи.

В табл . 26 приведены значения коэффициентов А и В для не­

которых

гидромониторов.

 

 

Уравнение (19) справедливо

при изменении числа Re от 106 до

6,5-106 . Пр и

Re>6,5 - 10 6 длина

начального участка не зависит от

давления

и

скорости истечения

гидромониторной

струи и может

быть определена из следующего

в ы р а ж е н и я :

 

 

 

1Я = <Ч,

(20)

Гидромонитор

ГМ-2

ГМН-250

КУГУ-350/200 ГМДУЭГ-250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц

а

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения

безраз ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мерных

 

коэффи­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циентов

 

 

 

К о н с т р у к т и в н ы е

особенности

насадки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

в

Комическая насадка с

цилиндрическим

участком

 

 

 

 

 

длиной 0,5d0 ,

чистота

обработки внутренней

62

17-10-"

Длина

цилиндрического

участка

насадки

4d0,

80

 

17.10-"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

То

же,

чистота

обработки

VI I класса . .

. . .

100

 

17. Ю - »

Длина

цилиндрического

участка

насадки

0,5rf0,

76

 

12.10-6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

То

же,

чистота

обработки

V класса

. .

. . .

139

 

17.

10-6

То

же,

чистота

обработки

VIII класса .

. . .

147

 

25. Ю - 0

где а — коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей гидромонитора и насадки.

Расчетами установлено, что в условиях применения гидромеха­ низации на открытых разработках высокие значения чисел Рей -

польдса

(большие 6,5-106 ) соответствуют гидромониторным

стру­

ям

с

давлениями

140—180 м вод. ст. и

с

диаметрами

насадок

120—190

мм. Гидромониторные струи с такими исходными

пара­

метрами

могут быть получены только при

работе

гидромонитора

КУГУ-350/200, поэтому длину начального участка струп

дл я

дру­

гих

гидромониторов

необходимо

определять

 

из

уравнения

(19).

В случае

применения гидромонитора КУГУ-350/200

при R e > 6 , 5 X

Х І 0 6

следует

пользоваться уравнением

(20), приняв

коэффициент

сс =

30.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 4..

ВЛИЯНИЕ

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК

СТРУИ

 

 

НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

ГИДРОУСТАНОВКИ

И

УДЕЛЬНЫЙ

 

 

РАСХОД

ВОДЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основным параметром, характеризующим интенсивность про­

цесса

гидравлического

разрушения

горных

 

пород

и

определяю­

щим производительность гидроустановок независимо от

их

типа,

является

величина удельного расхода воды. В различных

условиях

удельный

расход

воды изменяется

'больших

пределах. При особо

благоприятных условиях

на

разработку

1 м 3

породы

расходуется

1,5—3

м 3

напорной воды. Однако известны случаи, когда при гид­

равлической

 

разработке

удельные

расходы

воды

составляют

20—

30 м 3 3 ,

а

в

особо

трудных

условиях при разработке россыпных

месторождений,

представленных

трудноразмываемыми

валунис-

тыми

породами, удельный расход воды достигает

50 м 3 / м 3

и более.

Результаты исследований закономерности изменения гидроди­ намических параметров гидромониторных струй позволили устано-

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ