Поиск по сайту:


Современные гидравлические способы добычи полезных ископаемых

В период 1965—1975 гг. исследования по гидравлической добыче каменного угля, проводившиеся в СССР, получили невое развитие. Это было обусловлено необходимостью решать задачи, связанные с применением гидравлических методов для добычи угля из пластов почти горизонтального залегания, в то время как сначала эти методы применялись лишь для пластов крутого падения. В связи с этим, несмотря на имевшиеся предложения по резкому увеличению объема гидравлической добычи угля, последние сообщения показывают, что в Советском Союзе имеется, вероятно, не более десяти действующих шахт, в которых уголь добывается гидравлическими методами, а их производительность составляет 10 млн. т в год [47]. Эту цифру следует рассматривать в сравнении с 733 млн. т угля, добытыми в СССР в 1977 г., из которых 475 млн. т были добыты шахтным . способом [4]. Планом предусмотрено довести гидравлическую добычу угля к 1990 г. до 50 млн т. в год [5].[ ...]

В Китае гидравлический метод добычи угля, впервые введенный в 50-х гг., получил более широкое развитие. Однако по уровню применяемой техники Китай еще сильно уступает Советскому Союзу. Так, если в СССР применяется дистанционное управление гидромониторами с помощью гидравлических систем, то в Китае это делается вручную, в результате чего производительность труда сравнительно низка (60 т/ч) [122]. Тем не менее суммарная добыча угля довольно велика; имеются шахты, в которых гидравлическими методами добывают 2—3 млн. т угля в год. Примером может служить шахта «Лузато» в Кайлуаньском угледобывающем районе. Указанные цифры следует рассматривать в сравнении с общей добычей угля в Китае, составляющей 500 млн. т в год [62].[ ...]

Опыт СССР был использован также в двух других странах и получил широкое распространение. Например, в Японии гидравлическая добыча угля впервые была применена на шахте «Такесита» на острове Кюсю [54], а затем на шахте «Сунагива» на острове Хоккайдо в пластах крутого падения [58]. Значение дистанционного управления гидромониторами особенно хорошо видно на этом примере, а также на примере Китая. Водяные струи проникают в угольный пласт так глубоко, что повышающееся давление породы вызывает ее растрескивание и разрушение за пределами нормальной дальности действия струй. В Японии расстояние от гидромонитора до пласта составляет 20 м, но разрушение угольного пласта отмечается и на больших удалениях [61].[ ...]

В результате указанной передачи технологии СССР группа «Кайзер рисорсиз», работающая на шахте «Спарвуд» в Британской Колумбии, начала в 1970—1971 гг. опыты по гидравлической добыче угля [49]. Применявшаяся ею система существенно отличалась от японской большей мощностью и большим расходом воды. В настоящее время мощность используемых в Британской Колумбии установок достигает 2 МВт, а рабочее давление — величины 10 МПа. Применение такой системы позволило увеличить добычу угля на шахте от 24 до 91 тыс. т в месяц [50]. Шахта стала давать более 75 т угля за человеко-смену, а максимальная добыча за смену достигла 3,4 тыс. т. В забое работают одновременно всего три человека. Эти показатели также сильно отличаются от достигнутых в США, где сейчас на некоторых шахтах добывается в среднем 7 т угля за человеко-смену, а максимальная добыча за смену составляет 500 т против 3,4 тыс. т, достигнутых в опытах «Кайзер рисорсиз».[ ...]

Всюду, где для этого есть подходящие условия, гидравлическая добыча угля оказалась в высшей степени эффективной. Однако показатели, достигнутые в Канаде, относятся к сравнительно круто падающим пластам, имеющим к тому же довольно большую толщину, т. е. к условиям, в которых в США в настоящее время иные методы добычи не применяются. Планами предусматривалось начать исследования в этой области в 1978 г. под эгидой и при финансировании Горнорудным управлением [36].[ ...]

Другой подход, основанный также на опыте СССР, разрабатывался в ФРГ [48]. Сначала здесь были внедрены методы, применявшиеся в Советском Союзе. В результате производительность повысилась, а себестоимость добываемого угля снизилась. Однако сокращение угольного рынка в конце 60-х — начале 70-х гг. помешало реализации планов развития технологии гидравлической добычи угля. Лишь одна секция гидравлической добычи шахты «Гнайзенау» пережила этот период застоя в угледобывающей промышленности, за которым последовал рост спроса на уголь [10]. В результате проведенных исследований в июле 1977 г. была открыта первая коммерческая высокопроизводительная гидравлическая шахта, входящая в комплекс старой шахты «Ханза» [85]. Здесь добыча угля ведется на глубине 853 м, а плановая производительность составляет 4 тыс. т угля в сутки при использовании до пяти гидромониторов.[ ...]

В процессе исследований, проведенных в ФРГ, был разработан метод добычи угля из почти вертикальных пластов [10]. В основе метода лежит проходка двух вертикальных стволов на расстоянии 130 м друг от друга, которые затем соединяются скважинами малого диаметра, пробуренными высоконапорными водяными струями. Соединив стволы между собой, устанавливают другую головку сопла, из которой водяные струи поступают в радиальных направлениях. Затем вновь включают подачу воды и перемещают сопло вдоль скважины. В результате высоконапорные водяные струи разрушают уголь на расстоянии до 10 м от первоначальной скважины. Уголь из забоя извлекается двумя способами. При одном из них бурят восходящие скважины и уголь сбрасывается по ним в шгольшо, по которой его вывозят из шахты. При другом способе бурят нисходящие скважины. При этом уголь, раздробленный соплами, просто надает через ранее образовавшуюся пустоту в расположенную ниже штольню, где он также собирается, направляется в желоба и вывозится. Первый из этих способов оказался более эффективным, так как при втором пробуренные скважины нередко забиваются углем, добыча которого идет в значительных масштабах [9].[ ...]

Отметим, что в 1976 г. в своем ежегодном докладе директор экспериментальных исследований и развития Британского национального бюро каменного угля отмечал, что гидравлические методы добычи полезных ископаемых представляют собой единственную альтернативу существующим методам [127].[ ...]

Вернуться к оглавлению