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
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