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).

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.

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.