ГИДРОМЕХАНИЗАЦИЯ
способ
механизации земляных и горных работ, при к-ром все или осн. часть технология,
процессов проводятся энергией движущегося потока воды.
Использование
энергии воды для строительных и горных работ было известно ок. 2 тыс. лет
назад. Так, в 1 в. до н. э. вода использовалась для разработки золотоносных
и оловоносных россыпей. В дальнейшем энергию потока воды применяли для
проходки каналов, траншей, создания оросит, систем.
Важными
этапами развития Г. в доре-волюц. России явилась организация в 19 в. многочисл.
золотых приисков на Урале и в Сибири, где широко применялись гидравлич.
горные работы, улавливание золота в потоке воды и укладка эфелей в
отвалы. Разработка золотосодержащих песков струёй воды под давлением проводилась
за счёт воды, зарегулированной в верховьях долин и подаваемой в забои по
деревянным и металлич. трубам. Трудами рус. учёных (П. П. Мельников в 40-х
гг. 19 в., И. А. Тиме в конце 19 в. и др.) были установлены теоретич. основы
гидромониторной разработки и гидротранспорта горных пород. Развитию Г.
в России способствовало также создание акц. товарищества Гидротехник (1874),
к-рое выполняло дноуглубит. работы. Подводная добыча торфа была предложена
в 1916. Первые опыты по подземной гидравлической отбойке угля проведены
на шахте София в Макеевке (1915). В СССР развитие Г. в горном деле началось
после успешной разработки озокерита, организованной Н. Д. Хо-линым в 1928
на о. Челекен в Каспийском м. с применением землесоса (после этого гидравлич.
способ произ-ва работ стал называться Г.). Затем Г. была успешно использована
на строительстве Днепрогэса (1929). В 1935-36 на строительстве капала им.
Москвы было смонтировано 95 гидромеханизиров. установок, к-рые разработали
св. 10,5 млн. м3 грунта. В этот период были созданы первые
отечеств, грунтовые насосы (землесосы), электрич. земснаряды, разработаны
технология гидравлич. выемки и обогащения песка и гравия с большим содержанием
валунов, методы возведения намывных плотин. Во время Великой Отечеств,
войны Г. получила широкое развитие для произ-ва вскрышных работ на угольных
разрезах Урала. Позднее этот опыт был распространён на Кузнецкий и Канско-Ачинский
угольные бассейны. В угольной пром-сти объёмы Г. на вскрышных работах составляли
до 6-7% с высокими технико-экономич. показателями.
В
послевоен. годы Г. были выполнены значит, объёмы работ в гидротехнич. строительстве
(на восстановлении Бело-морско-Балтийского канала 40% общего объёма земляных
работ, строительстве Цимлянской ГЭС - 50%, Горьковской и Куйбышевской ГЭС
- соответственно 81% и 70% ; гидравлич. способом в 1945- 1954 была возведена
Мингечаурская плотина, в тело к-рой было намыто 14 млн. м3
грунта).
В
СССР созданы науч. основы технологии Г. горных работ (Н. Д. Холин, Н. В.
Мельников, Г. А. Нурок) и теории гидромониторных струй (Г. А. Абрамович,
Г. Н. Роер, Г. М. Никонов, Н. П. Гавырин и др.), разработаны технологич.
схемы Г. на приисках (В. А. Флоров, С. М. Шорохов, Г. М. Лезгинцев, Б.
Э. Фридман и др.), на железорудных карьерах и в гидротехнич. строительстве
(С. Б. Фогельсон, Н. А. Лопатин, Б. М. Шкундин и др.), при гидромелиоративных
работах (А. М. Царев-ский и др.), при ж.-д. строительстве (Н. П. Дьяков
и др.), при подземной добыче угля (В. С. Мучник и др.).
Осн.
технологич. процессы Г. включают: разрушение массивов горных пород (гидромониторами,
землесосными снарядами или безнапорными потоками воды), напорный или
безнапорный гидравлический транспорт, отвалообразо-вание (см. Гидроотвал),
намыв земляных сооружений (дамб, плотин и др.), обогащение полезных
ископаемых. Водоснабжение гидроустановок осуществляется из рек или озёр
без создания водохранилищ (прямое водоснабжение) или при помощи накопления
воды в водохранилищах.
Рис.
1. Схема открытой гидродобычи угля на Ба-туринском угольном карьере: /
- экскаватор; 2-навал угля и породы; 3 - гидромонитор; 4 - землесос;
5 - сито; 6 - зумпф отходов; 7-зумпф сгущения; 8 -
обезвоживающий элеватор; 9 - моечные желоба; 10 - обезвоживающие
грохоты; 11 - конвейер для подачи угля на склад.
Г.
осуществляется с применением гидромониторов (в основном на карьерах) с
самотёчным, напорным (рис. 1) или самотёчно-напорным транспортированием
гидросмеси и землесосных снарядов (при вскрытии карьеров и в гидротехнич.
строительстве). Гидравлич. добыча полезных ископаемых производится при
последующем мокром обогащении (с применением гидроклассификаторов, моечных
желобов, обогатит, шлюзов, магнитных сепараторов, гидроциклонов, дуговых
сит и др.). Благодаря применению Г. обеспечивается поточность технологич.
процессов, сокращаются капитальные затраты и сроки строительства объектов
(по сравнению с сухим экскаваторным способом). Возможна полная автоматизация
производств, процессов. Однако эффективное применение Г. ограничено климатич.
условиями (заморозки в зимнее время), свойствами горных пород в массивах
(крепкие, трудноразмываемые породы значительно снижают производительность
гидроустановок), наличием водных ресурсов и др.
Совершенствование
Г. осуществляется путём создания мощного износоустойчивого оборудования
для гидротранспорта производительностью 10-15 тыс. м3 породы
в час, конструирования машин для механич. выемки и дробления трудноразмываемых
горных пород с целью их гидравлич. транспортирования, разработки новых
методов отвалообразования, позволяющих уменьшить площади гидравлич. отвалов.
Г.
широко применяется в нар. х-ве, гл. обр. в строительстве - произ-во земляных
работ для намыва плотин, дамб, насыпей, проходки каналов (рис. 2), выемка
грунта из котлованов, траншей, дноуглубит. работы и в горном деле: вскрышные
работы, добыча полезных ископаемых на карьерах, со дна морей и океанов
(см. Подводная добыча), в шахтах, гидротранспорт горных пород на
большие расстояния (иногда неск. сотен км). Эффективно применяется
Г. при выполнении относительно небольших объёмов работ в др. отраслях -
с. х-ве (очистка ирригац. каналов; добыча и намыв удобрит, илов из озёр;
подача под напором жидких удобрений в зону корневой системы растений);
в рыбной пром -стп (для выгрузки рыбы из сетей и шаланд, транспортирование
рыбы по трубам или желобам на рыбные заводы); на тепловых электростанциях
(для гидротранспорта золы и шлака); в мостостроении (для выемки грунта
из кессонов и котлованов).
Лит.: Царевский
А. М., Гидромеханизация мелиоративных работ, М., 1963; Шорохов С. М., Разработка
россыпных месторождений и основы проектирования, М., 1963; ШкундинБ. М..
Землесосные снаряды, М., 1968; Н у р о к Г. А., Гидромеханизация открытых
разработок, М., 1970. Г. А. Нурок.
А Б В Г Д Е Ё 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