книги из ГПНТБ / Охрименко В.А. Подземная гидродобыча угля учеб. пособие

сятся движущейся контролируемой средой. Фазовый сдвиг между исходными колебаниями и колебаниями, принятыми после прохождения их через среду, является мерой скорости движущейся среды. В самом деле, скорость распрост­ ранения колебаний от точки 1 до точки 2 будет больше, чем скорость распростра­ нения колебаний от точки 3 до точки 4. Комплект состоит из датчика и первич­ ного прибора.

Рис. 126. Принципиальные схемы расходомеров

Плотность определяют при помощи специальных приборов, на­ зываемых консистомерами или плотномерами.

/ и 2 (рис. 127, а), присоединенных к горизонтальному и наклонному участкам пульпопровода.

Так как h — величина постоянная, то, определив Ah, легко найти плотность пульпы уп.

Этот принцип широко применяется в технике измерения консистенции вод­ но-грунтовых смесей.

Для определения консистенции пульпы применяют также приборы, рабо­ тающие по принципу измерения разницы давления в двух точках потока А и Б по вертикальному диаметру D горизонтального напорного пульпопровода / (рис. 127, б).

290

Рис. 127. Схемы приборов для измерения консистенции пульпы

В месте присоединения консистомера трубопровод должен иметь прозрач­ ную вставку. Консистенция смеси тем меньше, чем меньше освещенность фото­ элемента и, следовательно, меньше показание прибора.

и пульпу, попадают в ионизационную камеру, ионизируют воздух между элек­ тродами, замыкая таким образом электрическую цепь. Ток в ионизационной камере пропорционален уизлучению, которое, в свою очередь, пропорционально консистенции пульпы.

§ 3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ГИДРООТБОЙКИ

Существуют различные схемы программного и автоматического управления гидромониторами: схемы программного управления «шагами», «по угловым координатам», «азимут возвышения

291

дальности», система автоматического регулирования гидромонитора при помощи оптимизаторов и др. Рассмотрим наиболее простую систему управления «шагами», предложенную Н. Ф. Цяпко.

С и с т е м а п р о г р а м м н о г о у п р а в л е н и я « ша г а ми » . Программа кодируется перфорированием ленты. Для этого исполь­ зуют рулонную фотопленку, на которой в четыре дорожки проби­ вают отверстия. Для увеличения скорости считывания записанной информации в качестве рабочего тела используют воздух. Воздух гидроэжектором 1 (рис. 128) нагнетают по трубопроводу к по-

Рис. 128. Схема программного управления гидромонитором

дающим соплам устройства 2, отсчитывающего команды. Пленка 3 через устройство 4 непрерывно передвигается при помощи устрой­ ства 5.

В тот момент, когда над подающим соплом проходит отвер­ стие, в приемном сопле устройства развивается некоторое давле­ ние, которое передается пневмореле. В системе предусмотрены два аналогичных механизма: один для подъема—опускания ствола, дру­ гой для поворота ствола в горизонтальной плоскости. Каждый из механизмов управляется двумя дорожками пробивок и, следова­ тельно, двумя пневмореле 6. При срабатывании пневмореле пово­ рачивает храповое колесо дифференциала 7 на один зуб. Диффе­ ренциал суммирует импульсы, поступающие в устройство считывания. Выходной вал дифференциала посредством пневмогидравлического усилителя 8 управляет золотником 9 гидроци­ линдра поворота (подъема) ствола.

Механизм гидроуправления стволом должен иметь в своей цепи обратные связи. В противном случае движение ствола не будет

292

соответствовать считываемой программе. Пленка длиной 15—30 м позволяет записать программу на 3—4 ч работы, что вполне до­ статочно для выполнения одного цикла по выемке угля.

§4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ГИДРОПОДЪЕМА

Внастоящее время разработано два варианта специальной ап­ паратуры АСУ-1 для автоматизации двух гидравлических схем

Применение аппаратуры автоматического управления позволяет автоматизировать выполнение следующих процессов:

включение установки в работу при значительном повышении уровня воды в водосборнике;

кратковременную промывку пульпопровода перед пуском угле­ соса подключением к пульпопроводу водонапорного водопровода; включение перекачного насоса, который заполняет водой углесосный агрегат и запускает его при появлении в пульпосборнике

притока пульпы; гидравлическую защиту углесоса при помощи реле производи­

тельности, которые устанавливают по одному на агрегат на вса­ сывающих трубопроводах углесоса;

нормальную работу углесосов в течение всего времени притока пульпы при помощи регулятора, который воздействует на за­

уровня воды в пульпосборнике при работающих углесосах), кото­ рый работает либо до повышения уровня до верхнего настоечного, либо до остановки всей углесосной установки. При низком уровне воды в водосборнике во время работы углесоса потребность в воде удовлетворяется заполнением водосборника из напорного во­

при переходе с одного агрегата на другой пульпопровод промы­ вают водой из напорного водопровода;

работающий углесос останавливают после прекращения при­ тока пульпы. Предварительно всю сеть в течение определенного времени промывают водой;

в схеме имеется нулевая защита, которая после появления на­ пряжения не позволяет насосам и работавшему перед этим углесосному агрегату самопроизвольно включаться в работу;

сигнальное табло предупреждает о наличии напряжения, работе углесосного агрегата, наличии притока пульпы на поверхности и разрыве сети пульпопровода;

293

Г л а в а XII

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ЭКОНОМИКЕ И ОРГАНИЗАЦИИ ДОБЫЧИ УГЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ СПОСОБОМ'

Развитие подземной гидравлической добычи, начиная с 1959 г., характеризуется резким увеличением объемов добычи угля данным способом и значительным улучшением технико-экономических по­ казателей. Так, например, за 12 лет общая добыча гидрошахт и гидрокомплексов на Украине возросла по сравнению с 1960 г. бо­ лее чем в 11,5 раза; при этом производительность труда рабочего по добыче в 1972 г, была на 60% выше, а себестоимость угля на 12% ниже, чем в целом по шахтам с обычной технологией.

В настоящее время в Донбассе находятся в эксплуатации во­ семь гидрошахт и один гидрорудник, в Кузбассе пять гидрошахт и два гидрокомплекса. Непрерывно совершенствуется технология гидравлической добычи угля, увеличивается удельный вес гидрав­ лической и механогидравлической выемки. Продолжается уточне­ ние рациональной области применения гидродобычи, а также проектирование и строительство гидрорудников в Кузнецком и До­ нецком бассейнах.

В настоящее время в нашей стране гидравлическим способом добывается около 7 млн. т угля в год, а к концу 1975 г. объем добычи угля предполагается увеличить до 10—12 млн. т.

§ 1. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА И СТРУКТУРА ШТАТА НА ГИДРОШАХТАХ

Наивысшей производительности труда удается достичь при такой технологической схеме, при которой совмещались бы во вре­ мени все процессы, связанные с добычей и транспортированием угля, а также с нарезкой и подготовкой новых забоев.

В связи с сокращением числа основных операций и уменьше­ нием трудоемкости работ, а также в связи с устранением многих вспомогательных операций производительность труда рабочего по добыче на действующих гидрошахтах достигла 130 т и более в ме­ сяц, что в 1,5—2 раза выше, чем на высокомеханизированных шах­ тах с обычной технологией добычи угля.

1 Глава написана совместно с инженером А. М. Тихонцовым.

295

Кроме того, при анализе производительности труда следует учитывать, что при гидравлической добыче зольность угля значи­ тельно меньше, чем угля, добытого механическим способом, т. е. при тех же затратах труда улучшается качество продукции.

На крупных гидрошахтах, использующих для отбойки угля высоконапорную воду, производительность труда рабочего может быть значительно повышена. Технико-экономические показатели вновь строящихся крупных гидрошахт и гидрорудников будут зна­ чительно выше соответствующих показателей высокомеханизиро­ ванных шахт с обычной технологией угледобычи (табл. 23).

Производительность труда на гидрошахте можно значительно увеличить за счет концентрации работ и интенсификации гидро­ транспорта, а также совершенствования работы вспомогательных цехов и участков на поверхности.

С внедрением мощных углесосов, ликвидацией перекачных станций, автоматизации всех звеньев технологического процесса, внедрением вспомогательных машин программного и автономного действия штат работающих будет меняться. На шахтах будут ра­ ботать наладчики машин, возможно, крепильщики по ремонту крепи и электрослесари, а на поверхности — диспетчеры, опера­ торы у пульта управления работами под землей и на поверхности.

§ 2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ГИДРОШАХТ

Несмотря на то, что гидрошахты и гидроучастки имеют срав­ нительно небольшой срок существования и что значительная часть применяемого оборудования носит опытно-промышленный харак­ тер, себестоимость угля, добываемого гидравлическим способом в Кузбассе, на 60—70% ниже, чем на обычных шахтах.

296

Повышение уровня технической оснащенности гидрокомплексов, создание специализированной машиностроительной и ремонтной баз, замена изношенных частей машин, резкое сокращение затрат труда на такелажные и монтажные работы позволят еще более снизить себестоимость угля, добываемого раздельно на гидроком­ плексах. Кроме того, снижения себестоимости добычи угля можно достигнуть за счет ввода в эксплуатацию новых объектов, на ко­ торых применяется высоконапорная гидроотбойка, использования самоходных гидромониторов с дистанционным и программным уп­ равлением.

Ряд мероприятий, проведенных в последнее время, позволил значительно увеличить надежность работы технологического обо­ рудования гидрошахт. Так, например, межремонтные сроки угле­ соса 10УВТ увеличились с 250 до 2000 ч. Значительно увеличились межремонтные сроки работы гидромониторов, насосов, центрифуг и другого оборудования.

Большое влияние на себестоимость добываемого угля на гидро­ шахтах оказывает расход воды. В последнее время на некоторых гидрошахтах расход воды снижен до 5—6 м3 на 1 т добываемого угля, что соответствует проектным показателям.

На увеличение себестоимости гидродобычи угля также влияет повышенный выход мелких классов и потери мелких шламов вме­ сте с водой. Анализ измельчения угля при гидродобыче по узлам технологической цепи показывает, что повышенный выход мелкого угля является следствием неправильного применения различных технологических схем и несовершенства оборудования.

Себестоимость добычи 1 т рядового угля по новейшим проек­ там гидрошахт Донецкого бассейна составляет 3,8—4,5 руб. (про­ ектная себестоимость на обычных шахтах 6,2—6,7 руб.). На гид­ роучастках значительно изменена структура себестоимости по эле­ ментам затрат (табл. 24).

Меньшая по сравнению с шахтой с обычной технологией себе­ стоимость 1 т угля на гидрошахтах объясняется низким расходом основных материалов, особенно леса, а также значительным

297

удешевлением внутришахтного транспорта. Затраты на 1 т угля по элементу «Электроэнергия» па гидроучастках выше, чем на шах­ тах с обычной технологией добычи угля, в связи с малой конси­ стенцией пульпы, поднимаемой на поверхность, низким к. п. д. гид­ равлических машин, значительными капитальными и эксплуата­ ционными затратами на подачу воды в забой (табл. 25).

забоев, упростить технологию добычи угля, добиться малооперационности производственных процессов и в результате значительно повысить основные технико-экономические показатели.

Произведенные Центрогипрошахтом и другими институтами расчеты показывают, что экономический эффект от внедрения гид­ родобычи в период с 1960 по 1971 г. по приведенным затратам составил более 20 млн. руб.

Трудоемкость добычи угля на гидрошахтах за 1972 г. составила 530 человек на 1000 т добытого угля в сутки против 650—685 че­ ловек на обычных шахтах.

Режим работы и социалистическое соревнование. Организация труда на гидроустановках и гидрошахтах должна предусматривать максимальное уплотнение и использование рабочего времени, пол­ ное использование преимуществ гидравлической добычи угля. Для

298

этого необходимо совершенствовать гидроотбойку, применяя высо­ кие напоры, импульсные водометы; применять высокоэффективные проходческие комбайны; совершенствовать системы гидротранс­ порта и способы выемки угля на поверхность. Для максимального уплотнения рабочего времени предусматривают установку резерв­ ных агрегатов и создание запаса более изнашиваемых деталей насосов и углесосов. Для обеспечения непрерывного ведения основ­ ных работ, ремонты, кроме текущих поручают специализированным бригадам. Планово-предупредительные ремонты, требующие пол­ ной остановки отдельных или всех установок, следует производить на насосных, углесосных станциях и трубопроводах. Этим значи­ тельно сокращаются сроки простоев. Ремонты следует также приурачивать ко времени ремонта или ревизии питающих электростан­ ций или планового ограничения электроэнергии. Все работы как основных, так и такелажных бригад должны ежедневно планиро­ ваться на нарядах шахты главным инженером, а на участках — начальниками участков. Задание для исполнителей с указанием состава и объема работ регистрируется в книге нарядов шахты и участков. Фактическое их исполнение проверяют ежедневно.

Одним из важнейших условий правильной организации труда и достижения высоких показателей при гидродобиче является со­ циалистическое соревнование и борьба за звание бригад коммуни­ стического труда. Условия социалистического соревнования оформляют договорами или обязательствами, которые в зависи­ мости от его участников должны обсуждаться на собраниях бригад, участков и на производственном совещании всего коллек­ тива гидрошахты или гидрорудника. Для контроля выполнения социалистического обязательства и подведения итогов необходимо повседневно учитывать результаты работы соревнующихся и по­ казатели вывешивать на специальных досках. Показателями со­ циалистического соревнования, а также итогами борьбы за звание бригад коммунистического труда являются выполнение и перевы­ полнение плана работы за смену, месяц по участкам и шахте в целом; экономия материала и снижение расхода электроэнергии; повышение коэффициента мощности электроустановок; снижение потерь угля в недрах; улучшение качества работ; внедрение рацио­ нализаторских предложений и соблюдение правил морального ко­ декса строителей коммунизма.

Оборудование, применяющееся на гидрошахтах, как правило, легче и дешевле механического оборудования, используемого на шахтах с обычной технологией добычи. Это объясняется прежде всего тем, что в большинстве случаев в качестве приводов двига­ телей применяются турбины. В забое отсутствует сложная пуско­ регулирующая и защитная аппаратура, а также электрическая сеть. Напорная вода, подаваемая для привода рабочего органа, используется и для транспортирования угля. Это дает возмож­ ность упростить выемочную машину исключением навалочных и транспортируемых органов.

299