Файл: Штейнбук В.Л. Беспламенное взрывание на угольных шахтах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2024

Просмотров: 36

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Применение гидравлических патронов для отдавливания угля

Гидравлические патроны, в которых в ка­ честве носителя энергии используется вода с небольшой примесью легкорастворимого мас­ ла, могут быть отнесены к средствам взрыва­ ния условно, так как их действие основано на механическом отдавливании угля. Это то­ же одна из попыток замены взрывчатых ве­ ществ, и хотя гидравлические патроны не по­ лучили распространения, но все же некоторые вопросы их применения и конструктивного использования оборудования могут предста­ вить интерес.

Широкое распространение на шахтах име­ ли патроны, выпускаемые английской фир­ мой «Галлик». При этом выяснилось, что гидравлические патроны оказались пригод­ ными для отбойки угля и породы, а также могут найти применение для разрушения уплотненного шлака, бетона, кирпичной кладки.

Первые образцы гидравлических патронов выпускались с приводом от ручного насоса. Вполне понятно, что при этом затрачивались большие усилия, а достаточное давление соз­ дать было трудно. Поэтому применение гид­ равлических патронов было практически и экономически невыгодно. В дальнейшем все работы велись в направлении применения ме­ ханического привода. На рис. 24 показаны гид­ равлические патроны для отбойки угля с при­ водом от трехплуижерного насоса, работаю­ щего от электродвигателя.

84

механическим приводом.

Гидравлический патрон, схематический разрез которого изображен на рис. 25, пред­ ставляет собой цилиндр из нержавеющей ста­ ли с высверленными на определенном расстоя­ нии друг от друга отверстиями для поршней.

Рис. 25. Схема гидроотбойного патрона.

Как видно из рисунка, по всему цилиндру гид­ равлического патрона проходит канал неболь­ шого диаметра, сообщающийся с каждой предназначенной для поршней полостью, а сам патрон соединяется с насосом с помощью гибкого шланга высокого давления. Вода под давлением, действуя на поршни, выдвигает их па определенное расстояние.

Насос приводится в действие от электро­ двигателя мощностью 3,68 кет через цепную передачу и имеет 230 об/мин. Насос размеща­ ется в стальном корпусе, который является резервуаром для воды. Уровень воды автома,- тически регулируется поплавковым клапаном. Цилиндры насоса изготовляются из бронзы, гнезда — из нержавеющей стали. Вес насоса около 500 кг, максимальное создаваемое дав­ ление — 940 бар. Предусматривается модифи­ кация насоса с приводом от пневмодвигателя.

86


Шланги высокого давления, соединяющие

патроны

с

насосом, изготовляются из резины

с двойной стальной оплеткой. Наружныймм.

диа­

метр —

1 дюйм, внутренний — 3/8бардюйма.

, т. е.

толщина

стенки

составляет 8

Шланг вы­

держивает

давление более

700

Система

патрон-двигатель имеет

 

 

 

специальный

регулиро­

 

 

 

вочный

 

предохрани­

 

 

 

тельный клапан, от­

 

 

 

ключающий

двигатель

 

 

 

при превышении допу­

 

 

 

стимого давления воды,

 

 

 

и автоматически

вклю­

 

 

 

чающий

двигатель при

Рис. 26. Схема распо­

необходимости,

что

обеспечивает

безава­

ложения шпуров и по­

рядок

отбойки

угля

рийность работы.

 

гидроотбойными

па­

Для нормальной ра­

 

тронами.

 

боты

гидроотбойных

 

 

 

патронов

необходима

 

 

 

обязательная подрубка пласта и хорошая очи­ стка штыба. При использовании патронов на английской шахте «’Эйр» пласт подрубывается на глубину 1,5 м на расстоянии 0,3 м от почвы. Затем бурились 9 шпуров и взрывались в пос­ ледовательности, указанной на рис. 26. Для патронов диаметром 69,8 мм требуется шпур диаметром 78 мм, а для патронов диаметром 88,9 м м — 102 мм. Для облегчения бурения шпуров таких диаметров были разработаны специальные буровые коронки. Взрываются од­ новременно три патрона чаще всего в одном ряду.

87


Успех отбойки в значительной мере зависит от правильного расположения предваритель­ ных врубов и шпуров — шпуры должны быть строго перпендикулярны линии забоя. Расстоя­ ние между шпурами выбирается опытным пу­ тем. Для обслуживания системы гидроотбой­ ных патронов необходима бригада из 3—4 че­ ловек, которая за смену может осуществить взрывание 50 и более шпуров.

В литературных источниках имеется сооб­ щение об удачном применении гидроотбой­ ных патронов при взрывании по породе при проходке штреков.

Гидроотбойпые патроны диаметром 66,7 мм обычно используют для отбойки угля и поро­ ды, а диаметром 69,8 мм — исключительно для отбойки и разбивки бетона, песчаника, шлака, кирпичной кладки. Они находят также применение в тех местах, где нельзя приме­ нять обычные взрывчатые вещества, отбойные молотки и другие имеющиеся на шахтах сред­ ства разрушения материалов (в компрессор­ ных, лабораториях, где имеются точные при­ боры, и других помещениях и вблизи них, где недопустимы операции, связанные с сотрясе­ нием почвы и не допускается применение электроэнергии).

Патроны диаметром 88,9 мм применяют при необходимости выполнения более трудоем­ ких и тяжелых работ. Так как среднее давле­ ние составляет около 500 бар, то с помощью гидравлических патронов могут быть разру­ шены весьма твердые и вязкие материалы.

Разрушительное действие одного гидрав­ лического патрона соответствует приблизи-

тельно действию 100 г взрывчатых веществ. Патроны лучше работают на крепких углях, а при применении на мягких и вязких углях эффективность их применения снижается, так как патроны проникают в уголь, не разрушая его, и на них приходится накладывать спе­ циальные рейки (1, рис. 25).

Гидравлические патроны имеют почти все те же преимущества, какими обладают другие средства беспламенного взрывания: безопас­ ность работ, использование менее квалифици­ рованной рабочей силы, сохранность кровли, ' бесшумность в работе, минимальное количе­ ство угольной пыли, меньшее повреждение стоек и транспортирующих средств. Одно из важнейших преимуществ гидроотбойных пат­ ронов —■ это значительное улучшение сортнос­

ти угля;

количество

крупнокускового угля

возрастает

на 20%. При

этом

уменьшается

также и зольность угля.

 

 

Гидроотбойные патроны в свое время ис­

пытывались в С С С Р

на

шахте

№ 2—2-бис

треста «Боковаптрацит», но результаты ока­ зались неблагоприятные.

К недостаткам гидроотбойных патронов можно отнести необходимость бурения шпу­ ров большого диаметра, но незначительное ко­ личество испытаний и отсутствие данных об эффективности их работы в различных горно­ геологических условиях не позволяют сделать

окончательный

вывод

о

*технико-экономиче­

ской стороне

их применения.

 

*

*

 



Рассмотренные выше методы беспламенно­ го взрывания обладают рядом преимуществ: улучшением условий труда, безопасностью применения, снижением себестоимости и улуч­ шением сортности угля, повышением произво­ дительности труда и т. д.

Несмотря на конструктивные различия, все эти методы обладают общим свойством, за­ ключающемся в том, что отбойка горной мас­ сы происходит при разрядке специальных патронов, в которых заключен носитель энер­ гии. В патронах кардокс — это. сжиженный углекислый газ, в патронах гидрокс — смесь химических веществ, в патронах пневматиче­ ского взрывания — сжатый под большим дав­ лением воздух.

Каждый из этих методов обладает преиму­ ществами и недостатками, анализ которых позволяет сделать вывод о том, что в опреде­ ленных условиях следует применять тот спо­ соб взрывания, который может дать наиболь­ ший эффект. Поэтому отдавать предпочтение какому-нибудь методу беспламенного взрыва­ ния было бы неправильным.

Беспламенное взрывание широко распро­ странено в зарубежной практике, а в Совет­ ском Союзе еще не имеет промышленного при­ менения, хотя приведенные примеры в доста­ точной мере подтверждают его актуальность для угольной и других отраслей промышлен­ ности нашей страны.

Учитывая перспективность внедрения бес­ пламенного взрывания, в первую очередь в угольной промышленности, необходимо уже в ближайшие годы разработать отечественное

оборудование и начать широкое внедрение этих методов на угольных шахтах.

Иностранное оборудование, испытанное на шахтах Донбасса, уже показало свою эффек­ тивность и преимущества по сравнению с бу­ ровзрывной отбойкой при помощи ВВ.

Проанализировав методы беспламенного взрывания, применяемые в заграничной прак­ тике и испытанные в отечественной промыш­ ленности, можно считать, что использование гидравлических патронов для отдавливания угля не является перспективным; поэтому на­ до продолжить работы по разработке и совер­ шенствованию методов отбойки угля с помо­ щью сжатого воздуха и патронами кардокс и гидрокс.

ЛИТЕРАТУРА

А д а м и д з е

Д.

А., Смелее

внедрять

беспламенное

взрывание, «Уголь»,

I960, №

8.

взрывных

ра­

А с е он о в

В. А.,

Состояние

техники

бот в угольной промышленности Англин,

Франции,

За­

падной Германии, Бельгии и Голландии, М., Углетех-

пздат,

1958.

Промстройпз-

Взрывные работы (сборійик статей),

дат,

1954.

А., Взрыва­

И г н а т ь е в А. Д., А д а м и д з е Д .

ние сжатым воздухом высокого давления, Углетехиз-

дат, 1958.

Взрывные работы в горном деле, М.,

Л а т а н Г.,

Госгортехиздат,

1960.

М а р ч е н к о

Л. Н., М а к с и м о в а Е. П„ Взрыв­

чатые вещества и взрывные работы

на

угольных шах­

тах Чехословацкой Республики, Углетехиздат, 1957.

П е т р о в

Н. Г., К а с а т о ч к и н

А.

В., Беспламен­

ное взрывание,

Углетехиздат, 1958.

 

 

Т е й л о р

Д

., Г е й П., Взрывчатые вещества, приме­

няемые в угольной промышленности Англии, М., Гос­ гортехиздат, 1961.

Ш т е й н б у к В. Л., Методы беспламенного взры­ вания и их применение на угольных шахтах, Донгипроуглемаш, 1962.

92