Всасывающие наконечники служат для эрозионной разработки рыхлых горных пород или для породозабора предварительно разрыхленных плотных пород. Они устанавливаются на концах всасывающих трубопроводах землесосных снарядов и землесосных установок. Состоят из трубчатых корпусов различной конструкции, входного отверстия (зева) и присоединительного патрубка. При разработке несвязных, плотных и сцементированных песчаных и песчано-гравийных пород они дополнительно оснащаются гидравлическими или механическими рыхлителями, а при их засоренности – защитными решетками.
Эрозионная разработка пород осуществляется за счет всасывания потока воды земснарядом (землесосной установкой), возникающего между входным отверстием всасывающего наконечника и породным массивом. В результате механической энергии воды образуется отрыв частиц горных пород от массива, смешивание их с всасываемой водой и формирование пульпы, которая через всасывающий наконечник и всасывающий трубопровод поступает в грунтовый насос и, далее, в напорный пульпопровод земснаряда (землесосной установки). Для того чтобы эрозионный процесс разработки пород про-ходил эффективно должна обеспечиваться определенная скорость всасываемого потока между входным отверстием и породным массивом. Эту скорость принято называть размывающей скоростью эрозионного потока или эрозионной размывающей скоростью, а ее величина, в зависимости от состава разрабатываемых горных пород, должна составлять от 1,0 м/с до 2,5÷5 м/с (подробности в таблице №1 журнала «Карьеры России», № 4-20 (5), 2020, стр. 5).
В процессе эрозионного размыва в породном массиве формируется выемка — воронка размыва (не путать с воронкой предельного размыва). Эффективность ее размыва зависит от состава горных пород, особенностей конструкции, размера и формы входных отверстий всасывающих наконечников. Перечисленные факторы ощутимо влияют на всасывающую способность грунтовых насосов земснарядов и оказывают заметное воздействие на их гидротранспортирующие параметры: подачу и напор. Наибольшее влияние на эффективность процесса породозабора при эрозионном размыве является крупность разрабатываемых горных пород и то, как всасывающие наконечники ориентированы относительно забоя. Неправильная оценка состава и крупности размываемых горных пород, ошибочное принятие форм и размеров входных отверстий всасывающих наконечников и их неверное ориентирование в забое, могут повлечь за собой снижение производительности земснаряда и вызвать существенные потери всасываемых пород вследствие недостаточной эрозионной размывающей скорости всасываемого потока или из-за подсосов излишнего количества чистой воды при породозаборе. В связи с этим, при подготовке земснарядов к производству работ на карьерах, либо еще ранее — на стапелях завода-изготовителя, конструкции и размеры всасывающих наконечников земснарядов «подгоняют» под конкретные условия разработки и под виды проектируемых гидромеханизированных работ. Так, одни типы всасывающих наконечников планируют использовать для эрозионной разработки горных пород, состоящих из мелких и средних фракций (ил, супесь, песок мелкий и средний с небольшим содержанием гравия), а другие, наоборот, из крупных (песок крупный, гравий и галька с небольшим содержанием песка). Кроме того, одни образцы всасывающих наконечников пред-назначены для разработки горных пород на широких площадях (добыча полезных ископаемых и дноуглубительные работы), а другие, напротив, для формирования в породном массиве прорезей и траншей (некоторые виды мелиоративных и гидротехнических работ). Поэтому вид проектируемых гидромеханизированных работ, гранулометрический состав разрабатываемых горных пород и планируемый порядок их разработки — схема разработки горных пород (рис. 1) — являются основой для принятия тех или иных конструкций всасывающих наконечников.
Все всасывающие наконечники, в зависимости от принятой схемы разработки горных пород, можно разделить на четы-ре основные группы: траншейные, папильонажные, заглубочные и многофункциональные. По способу рабочих пере-мещений в забое они классифицируются на наконечники атакующего типа, двухстороннего действия, универсальные и специальные наконечники волочащегося типа. По форме входного отверстия (зева) их можно подразделить на круглые, эллиптические и щелевидные (рис. 2). В единичных случаях применяют не обтекаемые формы зева всасывающих наконечников, например, — прямоугольные (Рис. 3), однако их использование может привести к повышенным гидравлическим потерям всасываемого потока. По конструктивным особенностям они разделяются на наконечники грушевидные, распластанные, с поворотным зевом и др. (Таблица 1)…
Комментарии