Файл: Хныкин В.Ф. Гидровскрышные работы на карьерах горнорудной промышленности.pdf

где

Р0 — осевое динамическое

давление

струи

в

начальном

сече­

нии

при

истечении

из

насадки,

кгс/см2 ;

/„ — длина

начального

участка струи, в пределах которого осевое динамическое

давление

остается

неизменным

и

равным

Р„,

м;

/ — расстояние

от

насадки

гидромонитора до рассматриваемого сечения струи, м;

/г — пока­

затель

интенсивности

распада

гидромониторной

струи

(& = 0,5-т-

+-0,8).

При размещении в стволе гидромони­

тора

специальных

успокоителей

значение

k принимается

равным

0,5 [21] .

Д л и н а начального

участка

струи

из­

меняется в зависимости от конструктив­

ных

особенностей

гидромонитора и

диа­

метра

насадки,

а

т а к ж е

от

начальных

параметров

струи

(рис.

44).

С

улучше­

нием

условий

формирования

потока

во­

ды

в

подводящих

к а н а л а х гидромонито­

ра

и

насадки

компактность

струи

улуч­

шается, а длина начального участка уве­

личивается,

благодаря

чему

гидродина­

Re-10-6

мические

характеристики

струи

на

всем

ее

протяжении

т а к ж е

улучшаются .

В ре­

Рис.

44.

Изменение относи­

зультате

изучения

структуры

и

динами ­

тельной

длины начального

ки

гидромониторных

струй

установлено,

участка

гидромониторной

что

безразмерная

длина

начального

уча­

струи

в

зависимости

от

стка

струи,

в ы р а ж е н н а я

в виде

отноше­

числа

Рейнольдса:

ния

ее

линейной

величины

к

диаметру

/ — ГМ - 2: 2 — ГМН-250:

насадки

гидромонитора,

обычно

изме­

3 — ГМДУЭГ - 250;

4 — КУГУ-350/200

няется

в

зависимости

от

принятого

насадки в пределах 20—80.

В

общем

виде

зависимость длины

начального участка гидро­

мониторной

струи

от конструктивных

особенностей гидромонито­

ра

и

диаметра насадки

в ы р а ж а е т с я следующим

уравнением:

*

/н

=

d0 (Л — В Re),

см,

(19)

где

d0

— диаметр

насадки

гидромонитора, см; А

и В — безразмер ­

ределяемые

опытным путем; Re — число Рейнольдса д л я началь­

ного сечения

струи.

которых

гидромониторов.

Уравнение (19) справедливо

при изменении числа Re от 106 до

6,5-106 . Пр и

Re>6,5 - 10 6 длина

начального участка не зависит от

давления

и

скорости истечения

гидромониторной

струи и может

быть определена из следующего

в ы р а ж е н и я :

1Я = <Ч,

(20)

вить, что сила удара струп о преграду в пределах основного

ра­

бочего участка

струп

изменяется

весьма

незначительно.

Экспериментальным!]-! и теоретическими

исследованиями

дока­

зано,

что независимо

от

исходных параметров

закономерность из­

менения осевых и средних дина­

мических давлений в гидромони­

торных

струях

может

быть

вы­

р а ж е н а

в

виде

уравнения,

в

ко­

тором

в

качестве

обобщающего

критерия

используется

длина

начального

участка.

Д л и н а

на­

чального

участка

гидромонитор­

ной

струи является о б о б щ а ю щ и м

параметром

при

определении

не

только осевых динамических дав­

лений,

но

н

производительности

f

6

l/la

гидромонитора.

Об

этом,

в

част­

ности,

можно

судить

по

общему

-dg-75MM

dg=89nM

виду

зависимостей

(рис. 45),

по­

строенных по результатам экспе­

риментальных

исследований

[34J.

При

этих

экспериментах

напоры

воды изменялись от 30 до

110 м

вод.

ст.

Анализ

построенных

на

рис.

45

и 46 зависимостей

показывает,

что с уменьшением расстояния от

насадки

гидромонитора

до

забоя,

т.

е.

с

уменьшением

отношения

/

-

7

и

с

ні

і—>

производительность

гндро-

-іїд'бЗмм

dg=$lMM

монитора

увеличивается,

дости­

Рис.

45.

График

зависимости

произ­

гая

на

расстоянии,

равном

дли­

не

начального

участка

струи,

водительности

гидромонитора

максимальной

величины.

Поэто­

/

для пород I I I ка-

ГМН-250 от —

му

зависимости,

представленные

'н

на

рис. 45, в пределах

начально ­

тегории

при диаметрах

насадки:

го

участка

струи,

когда

< 1 ,

а —76 м м и 89 м м : 6 — 51 и 63 м м

имеют

вид горизонтальных линий, а

в

пределах

основного

участка

струи,

когда

—— > 1 , — вид

гипербол.

j

'и

К а к

отмечалось

ранее,

эффективность

применения

гидравличес­

кого

способа

разработк и

>на карьерах

зависит

от

рационального

использования напорной

воды

при

гидравлическом

разрушении

пород

в массиве и

размыве

предварительно

разрыхленных

пород