Гидромонитор в шахте | ТМ 1939-03

Инж. В. ЛЕВИН

В настоящее время добыча марганцевой руды в шахтах производится пневматическими отбойными молотками. После отбойки руду, которая представляет собой вкрапления марганца в глинисто-песчаную массу, вывозят из забоя с помощью довольно громоздкой системы механической откатки. По штрекам проложены рельсы, над ними протянут канат, непрерывно движущийся по направляющим роликам с помощью электрической лебедки. К канату специальными крючьями прикрепляются вагонетки, в которых и вывозится руда.

Советские инженеры Шохрин и Ильинский разработали новый, гораздо более производительный способ добычи и транспортировки марганцевой руды: вместо отбойных молотков и вагонеток изобретатели предложили применить... воду.

Применение водяной струи, направленной под большим давлением, для выработки грунта и для транспортировки размытых пород носит название гидромеханизации. Впервые гидромеханизация была применена американцем Матиссоном в 1853 г. для размыва грунта. В 1914 г. известный русский инженер Классон использовал водяную струю для размыва торфяных залежей. Так же давно известна гидромеханизация и при добыче золота. Широко применялась гидромеханизация на строительстве канала Москва—Волга. Здесь этим методом не только размывался грунт, но даже производилась и более сложная операция — устройство намывных плотин.

Чем с большей скоростью движется водяная струя, тем сильнее ее разрушающая способность. Мощная струя воды может не только размывать сравнительно рыхлый грунт, но дробить каменный уголь, камни и даже металл.

Мощная струя воды из гидромонитора легко размывает толщу руды.

Громадная производительность, полная механизация и централизация производства, простота и дешевизна — вот основные преимущества гидромеханизации.

Применение гидромеханического способа добычи марганцевой руды позволяет полностью отказаться от отбойных молотков и вагонеток. Работу отбойных молотков производит теперь так называемый гидромонитор. Это брандспойт, установленный на специальной вагонетке. Струя воды, выходящая из него, может быть направлена на любую точку, так как гидромонитор имеет возможность двигаться и в горизонтальной, и в вертикальной плоскостях. Мощная водяная струя под давлением в 13 атмосфер вылетает из гидромонитора, размывает пласт марганцевой руды и превращает ее в гидромассу — смесь воды и руды. Пласт руды длиной в 20 метров и шириной в 2 метра два гидромонитора могут промыть за 2—2½ часа.

Полученная гидромасса, или пульпа, стекает в небольшие углубления, устроенные перед мониторами. Для отсасывания гидромассы и транспортировки ее по штрекам смонтирован движущийся на вагонетке гидроэлеватор. Гидроэлеватор работает по принципу инжектора. Струя воды под давлением в 13 атмосфер засасывает воздух, а за ним и гидромассу, поступающую из углубления у монитора.

Схема гидроэлеватора.

Гидромонитор и гидроэлеватор можно легко передвинуть по штреку и установить в любом месте забоя.

Элеваторы подают гидромассу к двум землесосам, установленным в специальной камере невдалеке от ствола шахты. Землесосы нагнетают гидромассу по трубе на поверхность, к обогатительной фабрике, где размытая руда проходит сортировку.

Таким образом, вода позволяет совершить законченный, целиком механизированный цикл по добыче руды. Не нужны вагонетки, не нужна механическая откатка. В шахтах станет свободно и просторно. Дорогой крепежный лес будет необходим только для подготовительных работ. Выработанное гидромеханическим путем пространство крепить не нужно: в нем никто не бывает, да и нет необходимости туда ходить, так как водяная струя сохраняет достаточную для отбойки силу удара на расстоянии 40 метров. После размыва та же струя гидромонитора подрезает кровлю и производит обрушение выработанного пространства.

Для добычи марганца не будут нужны ни забойщики, ни откатчики, ни крепильщики; весь рабочий персонал ограничится механиками и слесарями.

В настоящее время проект гидроустановки претворен в жизнь на шахте № 8 Никополь-марганцевого бассейна. Первое же опробование установки в октябре-ноябре 1938 г. дало хорошие результаты. Оно показало, что гидромеханический способ добычи марганца может повысить производительность труда в десять раз и снизить себестоимость продукции примерно в три раза. Громоздкие надшахтные сооружения уже не будут нужны. Их можно будет заменить легкими переносными конструкциями.