Способ разработки грунта размывом струей воды

Способ разработки грунта размывом струей воды (мониторный способ) применяется в сухих забоях. В этом случае на источнике водоснабжения строят временную насосную станцию, от нее по металлическому трубопроводу вода подается   к специальному механизму-гидромонитору. Гидромонитор формирует компактную струю воды и направляет ее в забой со скоростью 20-60 м/с. Размытый струей воды грунт в виде пульпы по подошве забоя стекает в приямок (зумпф),   из   которого  с   помощью  землесосной   станции, оборудованной землесосами, откачивается и по стальному трубопроводу - пульповоду - транспортируется на место намыва. На месте намыва (укладки) частицы грунта выпадают из пульпы, образуя намывное сооружение, а осветленная   вода   сбрасывается   в водоприемник.   Если воду и пульпу по топографическим условиям можно подавать под естественным напором, то в этом случае насосной и землесосной станций не будет.
 
Разработку грунта гидромониторами можно вести способом «попутного» и «встречного» забоев. В первом случае гидромонитор устанавливают на поверхности земли выше подошвы забоя и струю воды направляют в сторону стока пульпы к приямку (зумпфу). При втором способе гидромонитор устанавливают на подошве забоя, а струю направляют навстречу стоку пульпы. Чаще всего применяют способ «встречного» забоя, при котором вначале делают вруб на уровне подошвы забоя, обрушают толщу грунта над врубом, а затем размывают этот грунт. Устройство вруба или подрезка забоя наиболее трудоемкая операция, она требует 50-70% общего времени разработки грунта. Чем выше забой и чем меньше высота вруба, тем меньше потребуется воды и энергии на разработку грунта по всему забою. Для разработки и транспорта 1 м3 грунта необходимо от 5 до 14 м3 воды, в зависимости от группы грунтов. Существует несколько приемов, повышающих производительность работ, выполняемых способом «встречного» забоя:
 
- обрушение грунта в уступе водонасыщением с помощью низконапорной насосной установки;
 
- обрушение грунта в уступе с помощью взрыва;
 
- разработка грунта бульдозером и перемещение его под струю воды.
 
В первом случае с поверхности земли параллельно забою способом подмыва погружают вертикально трубы (пойнты) диаметром 30-50 мм на всю высоту забоя. В каждую трубу из специального водовода под напором 0,5-3 атм нагнетают воду, которая насыщает грунты призмы обрушения, она становится тяжелее и обрушается под собственным весом.
 
Взрывным способом грунты обрушают через предварительно пробуренные скважины с поверхности земли до уровня подошвы забоя.
 
Бульдозером разрабатывают и перемещают грунт под уклон к подошве забоя в отвал, который смывается гидромонитором.
 
Для направленного стекания пульпы по подошве забоя рекомендуется устраивать канавы, которые нарезают и очищают от наносов с помощью тех же гидромониторов. Уклоны дна забоя зависят от вида грунта и удельных расходов и могут быть от 0,01 до 0,06.
 
При разработке гидромониторами профильных выемок с горизонтальным дном или с малыми уклонами образуются недомывы. Их можно уменьшить, сокращая расстояние от зумпфа до забоя, то есть путем более частых передвижек землесосных установок. Учитывая трудоемкость передвижек, это расстояние нельзя принимать меньше 50-60 м.
 
Расстояние от зумпфа до забоя можно уменьшить, удлиняя всасывающую трубу землесоса до 50-60 м.
 
Для ликвидации недомыва и планировки дна профильных выемок применяют бульдозеры и экскаваторы, которые перемещают разработанный грунт под струю гидромонитора.
 
При организации работ в карьере соблюдают следующие условия.
 
1. Ширина карты разработки должна быть по возможности наибольшей, но в пределах
 

 
где 
 
В - ширина карты разработки;
 
Lмакс и Lмин - соответственно наибольшее и наименьшее допустимое расстояние от гидромонитора до уступа забоя.
 
Гидромонитор, устанавливают на уровне подошвы на таком расстоянии от забоя, чтобы при обрушении была обеспечена безопасность людей и целостность гидромонитора. Опытом строительства установлено, что высоту забоя целесообразнее назначать в пределах 8-10 м. Обычно Lмин принимают равным высоте забоя, а Lмакс - равным 1/3 напора струи у насадки гидромонитора. Карта разработки - это участок, разрабатываемый с одной стоянки гидромонитора. Число карт, разрабатываемых в течение сезона, образуют блок разработки.
 
2. Работы мониторным способом желательно вести беспрерывно, для чего на время передвижки гидромонитора рекомендуется вводить в действие резервный гидромонитор, который может стоять в том же или специально отведенном для него забое.
 
Производительность гидромониторно-землесосной установки по пульпе и необходимое количество их определяют так же, как и для земснарядов, но только со своими значениями удельных расходов воды и коэффициентами использования их во времени.
 
Расход воды через насадку определяют по формуле
 
  , м3/с (76)

где    - коэффициент расхода;

   - площадь сечения насадки, м2;

Н - напор у насадки, м;

g - ускорение  силы  тяжести,   равное 9,81 м/с.

Скорость вылета струи определяется по формуле

                  (77)

где   - коэффициент скорости.

Понравилось? Поделитесь материалом

© 2007 Hydrotechnics.ru.
Использование материалов разрешается при обязательной установке
активной гиперссылки на сайт Hydrotechnics.ru рядом с опубликованным материалом.