Гидромеханізация
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Гидромеханізация

Гидромеханізация , спосіб механізації земляних і гірських робіт, при якому все або основна частина технологічних процесів проводяться енергією рухомого потоку води.

  Використання енергії води для будівельних і гірських робіт було відоме близько 2 тис. років назад. Так, в 1 ст до н.е.(наша ера) вода використовувалася для розробки золотоносних і оловоносних розсипів. Надалі енергію потоку води застосовували для проходки каналів, траншей, створення зрошувальних систем.

  Важливими етапами розвитку Р. в дореволюційній Росії з'явилася організація в 19 ст багаточисельних золотих копалень на Уралі і в Сибіру, де широко застосовувалися гідравлічні гірські роботи, уловлювання золота в потоці води і укладання ефелей у відвали. Розробка золотовмісних пісків струменем води під тиском проводилася за рахунок води зарегульованою у верхів'ях долин і такою, що подається в забої по дерев'яних і металевих трубах. Працями росіян учених (П. П. Мельников в 40-х рр. 19 ст, І. А. Тіме в кінці 19 ст і ін.) були встановлені теоретичні основи розробки гідромонітора і гідротранспорту гірських порід. Розвитку Р. в Росії сприяло також створення акціонерного товариства «Гідротехніка» (1874), яке виконувало днопоглиблювальні роботи. Підводний видобуток торфу був запропонований в 1916. Перші досліди по підземному гідравлічному відбою вугілля проведені на шахті «Софія» в Макіївці (1915). У СРСР розвиток Р. в гірській справі почався після успішної розробки озокериту, організованою Н. Д. Холіним в 1928 на о. Челекен в Каспійському морі із застосуванням землесоса (після цього гідравлічний спосіб виробництва робіт став називатися Р.). Потім Р. була успішно використана на будівництві Днепрогеса (1929). У 1935—36 на будівництві каналу ним. Москвы було змонтовано 95 гидромеханізірованних установок, які розробили понад 10,5 млн. м 3 грунту. У цей період були створені перші вітчизняні грунтові насоси (землесоси), електричні земснаряди, розроблені технологія гідравлічної виїмки і збагачення піску і гравію з великим вмістом валунів, методи зведення намивних гребель. Під час Великої Вітчизняної війни Р. отримала широкий розвиток для виробництва вськришних робіт на вугільних розрізах Уралу. Пізніше цей досвід був поширений на Коваля і Кансько-ачинський вугільні басейни. У вугільній промисловості об'єми Р. на вськришних роботах складали до 6—7% з високими техніко-економічними показниками.

  В післявоєнні роки Р. були виконані значні об'єми робіт в гідротехнічному будівництві (на відновленні Біломорсько-балтійського каналу 40% загального об'єму земляних робіт, будівництві Цимлянськой ГЕС(гідроелектростанція) — 50% Горьким і Куйбишевськой ГЕС(гідроелектростанція) — відповідно 81% і 70%; гідравлічним способом в 1945—1954 була зведена Мінгечаурськая гребля, в тіло якої було намито 14 млн. м 3 грунту).

  В СРСР створені наукові основи технології Р. гірських робіт (Н. Д. Холін, Н. Ст Мірошників, Р. А. Нурок) і теорії струменів (Р. А. Абрамович, Р. Н. Роєр, Р. М. Никонов, Н. П. Гавирін і ін.) гідромоніторів, розроблені технологічні схеми Р. на копальнях (Ст А. Флоров, С. М. Шерехів, Р. М. Лезгинів, Б. Е. Фрідман і ін.), на залізорудних кар'єрах і в гідротехнічному будівництві (С. Би. Фогельсон, Н. А. Лопатін, Б. М. Шкундін і ін.), при гідромеліоративних роботах (А. М. Царевський і ін.), при ж.-д.(железнодорожний) будівництві (Н. П. Дьяков і ін.), при підземному видобутку вугілля (В. С. Мучник і ін.).

  Основні технологічні процеси Р. включають: руйнування масивів гірських порід ( гідромоніторами, землесосними снарядами або безнапірними потоками води), напірний або безнапірний гідравлічний транспорт, відвалоутворення (див. Гидроотвал ), намивши земляних споруд (гребель, гребель і ін.), збагачення корисних копалини. Водопостачання гідроустановок здійснюється з річок або озер без створення водосховищ (пряме водопостачання) або за допомогою накопичення води у водосховищах.

  Р. здійснюється із застосуванням гідромоніторів (в основному на кар'єрах) з самотечним, напірним ( мал. 1 ) або самотечно-напірнім транспортуванням гідросуміші і землесосних снарядів (при розтині кар'єрів і в гідротехнічному будівництві). Гідравлічний видобуток корисних копалин виробляється при подальшому мокрому збагаченні (із застосуванням гідрокласифікаторів, мийних жолобів, збагачувальних шлюзів, магнітних сепараторів, гідроциклонів, дугових сит і ін.). Завдяки вживанню Р. забезпечується потокова технологічних процесів, скорочуються капітальні витрати і терміни будівництва об'єктів (в порівнянні з «сухим» екскаваторним способом). Можлива повна автоматизація виробничих процесів. Проте ефективне вживання Р. обмежене кліматичними умовами (заморожування в зимовий час), властивостями гірських порід в масивах (міцні, трудноразмиваємиє породи значно знижують продуктивність гідроустановок), наявністю водних ресурсів і ін.

  Вдосконалення Р. здійснюється шляхом створення потужного зносостійкого устаткування для гідротранспорту продуктивністю 10—15 тис. м 3 породи в годину, конструювання машин для механічної виїмки і дроблення гірських порід, що важко розмиваються, з метою їх гідравлічного транспортування, розробки нових методів відвалоутворення, що дозволяють зменшити площі гідравлічних відвалів.

  Р. широко застосовується в народному господарстві, головним чином в будівництві — виробництво земляних робіт для намивання гребель гребель, насипів, проходки каналів ( мал. 2 ), виїмка грунту з котлованів, траншей, днопоглиблювальні роботи і в гірській справі: вськришниє роботи, видобуток корисних копалин на кар'єрах, з дна Морея і океанів (див. Підводний видобуток ), в шахтах, гідротранспорт гірських порід на великі відстані (інколи декілька сотень км. ). Ефективно застосовується Р. при виконанні відносно невеликих об'ємів робіт в ін. галузях — сільському господарстві (очищення іригаційних каналів; видобуток і намивання удобрювачів ілов з озер; подача під натиском рідких добрив в зону кореневої системи рослин); у рибній промисловості (для вивантаження риби з мереж і шаланд, транспортування риби по трубах або жолобах на рибні заводи); на теплових електростанціях (для гідротранспорту золи і шлаку); у мостобудуванні (для виїмки грунту з кесонів і котлованів).

  Літ.: Царевський А. М., Гидромеханізация меліоративних робіт, М., 1963; Шерехів С. М., Розробка розсипних родовищ і основи проектування, М., 1963; Шкундін Би. М., Землесосні снаряди, М., 1968; Нурок Р. А., Гидромеханізация відкритих розробок, М., 1970.

  Р. А. Нурок.

Мал. 2. Спорудження іригаційного каналу способом гидромеханізациі.

Мал. 1. Схема відкритого гидродобичи вугілля на Батурінськом вугільному кар'єрі: 1 — екскаватор; 2 — навалювання вугілля і породи; 3 — гідромонітор; 4 — землесос; 5 — сито; 6 — зумпф відходів; 7 — зумпф згущування; 8 — зневоднюючий елеватор; 9 — мийні жолоби; 10 — зневоднюючі грохоти; 11 — конвеєр для подачі вугілля на склад.