Гидромеханизация подземных горных работ


Технология подземной гидродобычи представляет собой сочетание последовательно выполняемых процессов — гидравлической отбойки, гидравлического транспортирования, обогащения и обезвоживания. Способ применяют, главным образом, при подземной добыче угля (рис. 9.12).
Гидромеханизация подземных горных работ

Гидравлическую отбойку, т.е. отделение угля от массива транспортабельными кусками струей воды, осуществляют гидромониторами.
Дистанционно управляемые гидромониторы типа ГМДЦ-3М и 12ГД2 создают давление водяной струи 12 МПа, расход воды составляет 150-450 м3/ч. Гидромониторы 16ГД и ГМДЦ4 создают давление струи 16 МПа, что позволяет вести гидравлическую отбойку угля с коэффициентом крепости f = 1,2÷1,6.
Гидравлическое транспортирование пульпы осуществляется самотеком по уложенным в выемочных штреках желобам от забоя до участковых станций перекачки или до камеры гидравлического подъема. Далее по трубопроводам до обогатительной фабрики пульпу транспортируют с помощью углесосов или гидроэлеваторов.
Углесосы У900-90 и 14УВ-6 предназначены для подъема и перекачивания водоугольной химически нейтральной (pH 6-8) гидросмеси с крупностью твердых частиц размером до 100 мм, с соотношением твердой и жидкой фаз 1:3 и содержанием породы в твердой фазе до 40 %. Углесос У900-90 (рис. 9.13) обеспечивает напор от 80 до 160 м и подачу 450 и 900 м3/ч.
Гидромеханизация подземных горных работ

Обогащение и обезвоживание угля производят на обогатительной фабрике, где в обогатительных машинах и установках происходит отделение примесей пустой породы, отделение воды, разделение угля по крупности.
При гидравлической добыче угля применяют схему замкнутого водооборота, при которой вода поступает к гидромониторам по трубопроводам от высоконапорных насосов, затем смешивается с мелкими кусками угля и В виде пульпы транспортируется до обогатительной фабрики. После этого вода отделяется от твердых частиц, осветляется и поступает в резервуар высоконапорной насосной станции.
При вскрытии и подготовке шахтных полей горным выработкам придают уклон около 3-5° для обеспечения самотечного передвижения пульпы. На пологих пластах применяют только бремсберговые поля с делением их на панели. Наклонные и крутые пласты делят на этажи.
При отработке пологих пластов средней мощности обычно применяют систему разработки столбами по восстанию с извлечением угля в них заходками по падению. Отработку мощных крутых пластов осуществляют системой подэтажной гидравлической отбойки с гибким перекрытием.
Гидравлическую добычу угля подземным способом можно осуществлять с применением гидравлической отбойки в сочетании с отбойкой другими способами. Так, выемку крепких углей выполняют механогидравлическим способом, при котором отбойку угля производят механическим способом, например, комбайном, а доставку и дальнейшее транспортирование отбитого угля — гидравлическим способом.
Комбинированные технологические схемы позволяют применять гидравлическую добычу в различных условиях: при мощности пластов от 0,9 до 20 м, залегающих под углами от 5 до 80° и при любой крепости угля.
Производительность труда рабочего по добыче на гидрошахте в 2,5-3 раза выше, а себестоимость 1 т угля в 1,7-3 раза ниже, чем на шахтах, где используют обычную технологию, в сопоставимых условиях.
К недостаткам гидравлического способа добычи относят большие потери угля, достигающие 30 %, ухудшение качества угля по зольности и крупности, ухудшение условий труда из-за большого количества воды, подаваемой в шахту.