Первое упоминание о применении водяных струй для добычи каменного угля относится к 1915 г., когда такая система была испытана при проходке шахтного ствола в Донбассе [141], однако сведения о ее широком применении отсутствуют. Тем не менее к началу первой мировой войны в России гидравлическими способами добывалось около ‘/з всего торфа. Впервые подземная гидравлическая добыча угля была осуществлена по инициативе Мучника, который, как следует из его работы [88] о высокой производительности гидравлических способов добычи полезных ископаемых, получил разрешение на испытание своей системы в Кизеловском бассейне на Урале. Первые испытания, проведенные в 1936 г., показали, что при давлении 3 МПа одним агрегатом можно добывать до 23 т угля. Вслед за этим в Донецком бассейне в 1939 г. была построена специальная шахта, однако приближавшаяся война вынудила прекратить работы в этом направлении, развивавшиеся на Урале. Первая действующая шахта с гидравлической добычей угля — гидрокомплекс «Тырганские уклоны» в Кузнецком бассейне — была открыта в 1952 г. [90]. К концу первого года работы в ней за смену добывалось около 600 т угля, что на 20% превысило расчетную производительность — при скорости воспроизводства 80% в хороших условиях одним гидромонитором за час добывалось более 110 т угля [89]. Производительность шахт с гидравлической добычей угля была в 4—5 раз выше, чем обычных. Чтобы по достоинству оценить это достижение, следует сравнить его с современной производительностью в США.[ ...]
В настоящее время в США уголь в обычных шахтах добывается с помощью горных комбайнов, оснащенных большими зубчатыми вращающимися барабанами, срезающими уголь с поверхности забоя. Хотя потенциальная производительность таких комбайнов очень велика, методы их использования и ограничения, налагаемые федеральным правительством, приводят к тому, что в настоящее время их производительность, как правило, не превышает 500—600 т угля за смену. Оценивая эти цифры, относящиеся к 1977 г., надо иметь в виду, что в СССР тот же уровень производительности был достигнут с помощью гидравлических способов еще в 1952 г.[ ...]
Замена обычных методов гидравлическими представлялась весьма многообещающей. Внедрение гидравлических методов добычи угля в Советском Союзе позволило поднять выработку на одного рабочего в среднем более чем на 60% при одновременном снижении себестоимости угля на 2%. Были введены в строй новые шахты, а в период 1960—1972 гг. добыча угля гидравлическими способами выросла более чем в 11,5 раза (от уровня 250 тыс. т в 1955 г. [59]). Оказалось, что гидравлические методы добычи угля выгоднее обычных и в других отношениях, особенно с точки зрения безопасности работы в шахтах. Обычно машинист горного комбайна должен находиться рядом с. ним или непосредственно на нем, и при сплошной выемке расстояние между машинистом и забоем может составлять не более метра. При гидравлической же добыче расстояние между гидромонитором и забоем достигает 23 м, и это, конечно, создает более безопасные условия работы [91]. Безопасность машиниста можно дополнительно повысить за счет дистанционного управления гидромонитором с помощью гидравлического привода.[ ...]
Указанное преимущество гидравлического способа добычи угля представляется особенно важным, если учесть, что машинисту угольного комбайна угрожает не только обвал забоя. При обычных способах добычи угля существуют два других серьезных источника опасности.[ ...]
Второй длительно действующей опасностью, которой подвергается здоровье шахтера и которая вызывает в настоящее время особую озабоченность в США, является высокое содержание угольной пыли в воздухе. Обычные угледобывающие машины как бы вгрызаются в угольный пласт зубьями, расположенными на вращающемся барабане. При этом куски угля дробятся и образуется огромное количество мелкой пыли, от которой исключительно трудно избавиться. Безопасная концентрация таких частиц пыли установлена федеральным правительством на уровне 2 мг/м3 [35]. Обычные угледобывающие машины, не оснащенные специальными пылеуловителями, создают концентрации пыли около 20 мг/м3, и нередко при работе на полную мощность допустимый уровень запыленности, установленный федеральным правительством США, оказывается превышенным. В то же время при гидравлической добыче угля, как показали замеры, уровень запыленности составляет всего около 0,15 мг/м3, что гораздо ниже установленной нормы и, следовательно, обеспечивает большую безопасность рабочих [75].[ ...]
Таким образом, гидравлические методы добычи полезных ископаемых по сравнению с обычными позволяют повысить производительность труда шахтеров и сделать его менее опасным. Именно поэтому горные инженеры, посетившие Советский Союз в период 1955—1960 гг., уделили большое внимание гидравлическим методам угледобычи. Результатом этих визитов был ряд экспериментов по применению гидромониторов в шахтах, поставленных в ряде стран, особенно в Великобритании [63], США [43], ФРГ [48], Китае [128] и Японии. Еще раньше гидравлические методы начинали применяться в горнодобывающей промышленности Новой Зеландии [134]. Здесь в небольших шахтах применялись сравнительно низконапорные водяные струи, причем использовался в основном метод смыва водяным валом, а также вымывание забоя угля, измельченного взрывом. Этот метод применялся в течение длительного времени, но сейчас он уже не используется [27].[ ...]
Вернуться к оглавлению