Геологическая энциклопедия - гидрошахта

(a. hydromine, hydraulic mine; н. Hydrogrube; ф. mine hydraulique, mine hydromecanisee; и. mina hidromecanizada) подземное горнодоб. предприятие, в к-ром отбойка и транспортирование п. и. осуществляются в осн. средствами гидромеханизации. Первая опытно-пром. Г. построена в 1939 в Донецком басс. в тресте "Орджоникидзеуголь". В 1952-53 в Кузбассе пущены Г. "Тырганские уклоны" и "Полысаевская-Северная". В 1965-67 вступили в эксплуатацию первые крупные Г. с завершённым технол. циклом гидродобычи угля: "Юбилейная" (годовая производств. мощность 3 млн. т) и "Инская" (1,2 млн. т) в Кузбассе; "Красноармейская". и Г. им. 50-летия СССР (по 1,2 млн. т) в Донбассе. На совр. этапе пром. освоения гидродобычи в СССР действуют 10 Г.: 5 в Донецком и 5 (один гидрокомплекс на шахте с обычной технологией) в Кузнецком басс. (1985).

Осн. звенья Г.: подземные горн. выработки и установки; поверхностный комплекс обогащения и обезвоживания гидросмеси; комплекс осветления воды системы замкнутого водоснабжения.

Как правило, источник воды шахтный водоотлив; в период пуска Г. он обеспечивает накопление в отстойниках и резервуарах необходимого кол-ва воды, а в процессе эксплуатации восполняет её потери. Потери воды происходят в осн. в процессах обезвоживания, сушки угля и осветления оборотной воды за счёт испарения её в термич. сушилках, с поверхности водоёмов-отстойников, а также за счёт остаточной влажности отгружаемого угля.

Применяется высоконапорное, низконапорное и смешанное водоснабжение Г. (рис. 1).

Рис. 1. Общая схема водоснабжения гидрошахт.

Высоконапорное водоснабжение обеспечивает напоры воды (до 16 МПа), позволяющие вести эффективную гидроотбойку угля. Низконапорное водоснабжение предназначено, как правило, для систем гидравлич. транспортирования горн. массы, отбитой с помощью механогидравлич. комбайнов, и для пылеподавления. Смешанное водоснабжение применяется при совместной гидравлич. и механогидравлич. отбойке.

Различают в осн. две технол. схемы водоснабжения Г.: центрально-замкнутую и двухцикличную замкнутую. Центральнозамкнутая схема предусматривает централизованное снабжение, как правило, высоконапорной водой всех шахтных водоприёмников. При потребности в низконапорной воде высоконапорная вода подаётся в спец. понижающие редукторы. В отд. случаях в основе схемы лежит централизованное снабжение низконапорной водой (напр., Г. "Заречная", где осн. горн. работы выполняются механогидравлич. комбайнами, не требующими высоких напоров). При двухцикличной замкнутой схеме с поверхности подаётся только высоконапорная вода, низконапорная выделяется в камере гидроподъёма путём сгущения гидросмеси, поступающей из забоев Г., и в спец. резервуарах-отстойниках.

Рис. 2. Технологическая схема гидрошахты: 1 гидромонитор; 2 высоконапорный насос; 3 жёлоб; 4 неподвижный грохот; 5 ленточный конвейер; 6 пульповод; 7 углесос; 8 зумпф углесосной камеры.

Общая технол. схема работы Г. с комплексной гидромеханизацией всех осн. процессов включает (рис. 2): подачу технол. воды в очистные и подготовит. забои к гидромониторам с помощью высоконапорных насосов, установленных на поверхности; выдачу гидросмеси самотёком из забоев по желобам в зумпф углесосной камеры, а оттуда по пульповоду на дуговое сито; обработку крупных фракций угля из шлама на обезвоживающем грохоте и вертикальной центрифуге и выдачу их в ж.-д. бункера; отвод воды из центрифуги в поверхностные шламовые отстойники для окончат. осветления; выделение мелких фракций угля, отделяемых ситом, в сгустит. воронках, горизонтальных центрифугах и транспортирование их в ж.-д. бункера.

Возможны технол. схемы с раздельной выдачей из Г. крупных фракций угля ленточным конвейером. Очистная выемка угля в Г. ведётся в коротких без крепления очистного пространства (гидромониторами, механогидравлич. комбайнами) и длинных лавах (механизир. комплексами с гидротранспортом угля по лаве). Подготовит. горн. выработки проходят по углю, смешанным забоем с присечкой боковых пород или по породе. Выделяют 3 осн. группы технол. схем проведения выработок: с применением гидравлич. отбойки, буровзрывных работ и последующим гидросмывом горн. массы струёй воды (см. Взрывогидравлическая отбойка); механогидравлич. и гидромеханич. способы.

Ср. производительность труда на рабочего по добыче (1977) на Г. Кузбасса 153,6 т/мес, Донбасса 60,2 т/мес. Если на первых этапах Г. отличались очень высокими потерями угля (в 1950-е гг. ок. 50%), то на совр. Г. они снижены до 24,7% (1978), что лишь на 2,6% выше, чем при шахтной добыче обычным способом. Особенности, учитываемые при проектировании и стр-ве Г.: независимость места заложения ствола от рельефа местности; отличная от обычных шахт номенклатура и компоновка поверхностных зданий, сооружений и др.

Одно из осн. направлений достижения высоких показателей эффективности стр-во при благоприятных горн.-геол. условиях и достаточных балансовых запасах крупных Г. с производств. мощностью 4-6 тыс. т угля в сутки и более. Г. вместе с потребителями добываемого угля (металлургич. з-д, ГРЭС) могут образовывать единые топливно-металлургич. (энергетические) комплексы, в к-рых п. и. поступает непосредственно в технол. процесс коксохим. произ-ва (напр., Г. "Юбилейная" и Зап.-Сибирский металлургич. з-д) или на электростанции (напр., Г. "Инская" и Беловская ГРЭС).

За рубежом Г. действуют в Канаде ("Балмер"), ФРГ ("Ганза"), Новой Зеландии ("Стронгмен"), КНР ("Линцятуо"), Японии ("Сунагава").

И. А. Кузьмич.