Многолетняя практика работы глубоких рудоспусков показывает, что при их эксплуатации возникают значительные трудности, особенно в тяжелых климатических условиях Заполярья ...
Изучение разрушения углей и горных пород струей воды производилось по четырем основным направлениям: 1) процесс разрушения горных пород и некоторых искусственных материалов при приложении; ударной и статической нагрузок и выявление факторов, определяющих энергоемкость такого разрушения; 2) структура и параметры свободных водяных струй высокого давления; 3) процесс и энергоемкость разрушения горных пород струей воды; 4) математические интерпретации данных лабораторных исследований и производственных наблюдений и разработка основ инженерной теории разрушения горных пород струей воды.
При разрушении горных пород струей воды поток за счет потенциальной энергии давления в гидромониторе по выходе из насадка приобретает кинетическую энергию и, свободно взаимодействуя с воздухом, постепенно аэрируется, что и приводит к рассеиванию струи. Так как эффективность процесса разрушения в значительной степени зависит от компактности струи, исследование компактности и факторов, ее определяющих, представляет практический интерес.
Применение гидромеханизации при разработке угольных месторождений подземными работами, предложенное В. С. Мучником, поставило перед горной наукой ряд новых задач. Одной из крупнейших задач в этой области является изучение факторов, определяющих эффективность воздействия водяной струи на массив угля или породы, так как только в результате такого изучения возможно как совершенствование процесса гидравлического разрушения угля и породы (гидравлической отбойки), так и расширение области рационального применения гидромеханизации. Немаловажное значение имеет и вопрос об энергоемкости процесса разрушения углей струей воды. Часть этих работ выполнялась в лабораториях Ленинградского горного института.
Задача комплексной механизации выемки угля на угольных шахтах до сих пор остается неразрешенной. Более того, не все четко и ясно понимают, что следует иметь в виду под комплексной механизацией. Часто понятие комплексной механизации подменяется понятием сплошной или полной механизации. Однако сплошная или полная механизация означает применение механизации во всех звеньях производственного процесса, комплексной же механизацией следует называть такую организацию производственного процесса, при которой работа всех звеньев, а, следовательно, и всей шахты в целом подчиняется ритму основных добычных машин, ритму работающих в забоях машин и механизмов. Только тогда будет обеспечена наибольшая эффективность работы добычных машин — их наибольшая производительность, их наилучшее использование. Какой же ритм работы забойных машин следует считать руководящим, что следует считать в работе добычных машин главным и наиболее перспективным. В угольной промышленности уже давно для производства вруба применяются врубовые машины, для отбойки угля — взрывные работы, навалка же угля на конвейер до последнего времени выполнялась вручную. Специально созданные для навалки машины не оправдали своего назначения. Для совместной механизации операций вруба, отбойки и навалки созданы горные комбайны — первые механизмы комплексной механизации. Механизация процессов вруба и навалки угля не вызвала при конструировании комбайнов особых затруднений, механизация же отбойки оказалась весьма сложной.
Советская горная наука и Ленинградский горный институт понесли тяжелую утрату — 30 ноября 1953 г. после тяжелой и продолжительной болезни скончался один из основоположников современной отечественной школы горных механиков, академик, доктор технических наук, заместитель директора по научной работе и заведующий кафедрой горной механики Ленинградского горного института Александр Петрович Герман. Научными работами А. П. Германа были охвачены почти все разделы горной механики. Ко всем сложным теоретическим вопросам он проявлял наибольший интерес и, являясь блестящим аналитиком и великолепным математиком, обычно талантливо и успешно разрешал трудные и неясные вопросы горной механики. Рассматривая многочисленные труды А. П. Германа, можно сделать вывод, что излюбленной областью его исследований была техническая термодинамика или, точнее, приложение термодинамики к разрешению технических вопросов. Большой интерес и практическое значение представляют работы А.П. Германа, посвященные теории эффективного процесса поршневых компрессоров.
Заслуженный профессор Ленинградского горного института, крупнейший ученый и инженер, основоположник нового направления в горной науке Борис Иванович Бокий родился 23 июля 1873 г. В 1890 г. он поступил в Петербургский горный институт, курс которого окончил по первому разряду в 1895 г. Вся деятельность Б. И. Бокия была направлена на разрешение основных и наиболее актуальных вопросов горной промышленности. Деятельность профессора Б. И. Бокия можно условно разделить на два периода. Первые 12 лет (1895—1906) он работал в основном на производстве— в Донецком бассейне. С 1906 г. по день смерти (13 марта 1927 г.) — в Ленинградском горном институте, куда был приглашен Советом института для руководства кафедрой горного искусства. Как показывает перечень работ, профессор Б. И. Бокий стремился к разрешению наиболее актуальных проблем каменноугольной промышленности. Это характерно и для написанных в тот же период обзорных статей (см. статью).
Исчерпывающих данных об условиях эксплуатации месторождений полезных ископаемых в зоне многолетней мерзлоты почти нет. Имеющиеся сведения обычно дают одностороннюю оценку условий работ, поэтому к ним необходимо подходить критически. Чаще всего мерзлота считается положительным фактором, который облегчает проведение и поддержание горных выработок, водоотлив и уменьшает опасность возникновения подземных пожаров эндогенного происхождения, газовыделения и пылеобразования. При кратковременном сроке службы подземных выработок, пройденных в зоне устойчивой мерзлоты, поддержание их действительно облегчается и уменьшается подток воды. Между тем некоторые теоретические предпосылки и практические данные заставляют пересмотреть это положение. При неустойчивом режиме мерзлоты, который объясняется пестротой геотермического режима района и влиянием строительства, проведение и поддержание горных выработок особенно длительного срока службы может оказаться даже более сложным и дорогим, чем в обычных условиях, а приток воды создать угрозу самому существованию рудника. Характерно, что даже авторы, считающие мерзлоту положительным фактором указывают на эти затруднения.
Вопрос о рациональности и необходимости вести разработку мощных крутопадающих пластов склонного к самовозгоранию угля с закладкой выработанного пространства пустой породой в настоящее время следует считать окончательно решенным. В связи с этим серьезное значение приобретает выбор способа выполнения закладочных работ. Правильный выбор способа выполнения закладочных работ обеспечит получение устойчивого закладочного массива, что увеличит безопасность работы и позволит вести выемку угля без оставления целиков и связанных с этим потерь угля. Выбор способа выполнения закладочных работ определяется двумя основными факторами: а) применяемыми системами разработки и б) характером и свойствами закладочных материалов, которые могут быть получены в каждом отдельном случае. Понятно, что при выборе необходимо рассматривать специфику каждого вида закладочных работ.
При изучении мирового опыта необходим строгий критический подход к оценке тех сдвигов, которые можно наблюдать в горном деле за границей за посредине годы. Конечно, в настоящее время нет еще никаких оснований говорить о какой-либо стабилизации применяемых за границей методов работ и оборудования; можно лишь пока говорить о некоторых основных направлениях, о некоторых основных технических тенденциях. Некоторые тенденции в развитии техники транспортирования полезного ископаемого можно признать прогрессивными и заслуживающими самого серьезного внимания. К числу таких положений следует отнести: Применение в соответствующих условиях тормозных конвейеров. 2. Полную конвейеризацию выемочных участков с вынесением погрузочных пунктов к главным откаточным путям. 3. Более широкое применение существующих типов погрузочных и навалочных машин. В частности, совершенно незаслуженно забыт такой простой и надежный навалочный механизм, каким является утиный нос. Применение для подземной откатки дизелевозов.
