Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

ПУЛЬСИЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СТРУЙ НА ПОРОДЫ

Давление гидравлической струи на преграду в первый момент ее соприкосновения с поверхностью примерно в два раза больше ее стационарного давления в последующее время, поэтому целесообразно в тех случаях, когда струя производит дробящее действие, т. е. при разрушении крепких горных пород, применять пульсирующие гидравлические струи.

В настоящее время уже разработаны гидромониторы, создающие пульсирующие струи. Такой гидромонитор создает ударное действие гидравлических струй с давлением в несколько тысяч атмосфер. Твердые горные породы свободно дробятся такими струями, но слабые породы, как, например, каменный уголь, «простреливаются» пульсирующей струей воды и в массиве угля образуются отверстия, причем сам уголь не разрушается. Очевидно, для угля пульсирующая гидромониторная струя должна иметь иные параметры.

Пульсирующая подача воды обеспечивается действием специального распределительного устройства, приводимого в действие той же напорной водой. Опытный образец пульсяци- онного гидромонитора создавал дав; де 1000 кгс/см2. Струя диаметром 12 мм летела, не разрушаясь, на 4 м со скоростью 420 м/с. Наибольший эффект такой струи достигался на расстоянии 2 м от насадка.

Скорострельность опытного образца была до 100 выстрелов в 1 мин. На каждый выстрел в 1 л рабочей воды расходовалось 20 л воды, не участвовавшей в разрушении породы. Каждый выстрел эквивалентен 25 000 кгм работы. На дробление 1 м3 песчаника, крепость кото- Doro. по Пцотодьяконову, равна 4, необходимо затратить энергию 5 квтч. При дроблении получались мелкие и крупные (до 20 см) куски.

Результаты испытаний опытного образца подтвердили возможность и целесообразность создания работоспособных производственных образцов импульсных гидромониторов (водометов). За опытным образцом последовали импульсные водометы различных наименований, разработанные институтом Гидродинамики Сибирского отделения АН СССР и инсти- тотом Укрниигидроуголь.

Конструкцией, обеспечивающей наибольшее ударное давление импульсной струи, является водомет ИВ-15, который производит 20 выстрелов в минуту, выбрасывая при каждом выстреле 800 см3 воды, создающей импульсное давление 15 000 кгс/см2.

Принцип действия гидромонитора в некоторой степени схож с принципом действия гидравлического домкрата. Имеются двухступенчатый цилиндр и двухступенчатый поршень малого и большого диаметров. При возвратном движении поршня пространство за малым поршнем заполняется водой, подаваемой насосом, которая и смещает поршень в исходное положение. Кольцевое пространство за большим поршнем соединено при этом с атмосферой. Пространство впереди поршня большого диаметра сообщено с ресиверами воздуха, находящегося под большим давлением. Цилиндр малого диаметра играет роль ствола гидромонитора, который снабжен на конце насадком, закрытым специальной заглушкой при возвратном движении поршня. Заглушка соединена автоматически действующей системой с золотником, находящимся в задней торцовой части цилиндра большого диаметра. От золотника через торцовую крышку в область цилиндра проходит специальный упорный штифт, в который упирается возвратно движущийся большой поршень. При этом упоре золотник перекрывает канал, по которому поступает напорная вода в цилиндр малого диаметра; открывается канал, соединяющий кольцевое пространство в цилиндре большого диаметра; сжатый воздух давит на полную площадь большого поршня; заглушка насадка автоматически снимается; поршень устремляется в сторону рабочего хода и производится «выстрел», т. е. выброс рабочей воды, которая и производит работу по разрушению горных пород.

Гидромеханизация. Учебное пособие для вузов. А. П. Юфин. Изд. 2-е, перераб и доп М., Стройиздат, 1974, 223 с.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики