logo
Полный консп

10.1.3. Структура и параметры струи гидромонитора

Струя гидромонитора формируется в его стволе и насадке. При движении в воздушной среде струя насыщается воздухом и увеличивается в диаметре.

Струя характеризуется компактностью, которая определяется по формуле:

где D – диаметр струи на расстоянии l от насадки;

dn - диаметр насадки;

- угол конусности струи.

С увеличением компактность струи снижается и снижается ее качества.

В струе можно выделить 3 зоны:

1я зона – ядро (плотная компактная струя);

2я зона – характеризуется наличием пузырьков воздуха;

3я зона – представляет собой отдельные раздробление стружки и мелкие капли воды.

Струю делят на 3 участка: Iй участок характеризуется наличием I и II й зон на этом участке струя компонента , обладает высоким удельным давлением. Однако длина этого участка небольшая и он, как правило, не используется при работе гидромонитора.

Длина Iого участка для насадок диаметром 50-100 мм и напором у насадки 8,0 – 15,0 ати может быть определена по формуле:

где H(aтu); dn (м).

IIй участок включает II и III зону, этот участок обычно используется для разрушения породы.

IIIй участок состоит только из III зоны . Для разрушения грунта этот участок не эффективен. Можно использовать его только для слива породы.

Скорость вылета струи гидромонитора равна

, м/с

где φ - коэффициент скорости (для обычных насадок = 0,95); g = 9,81 м/с2;

Н – рабочий напор струи перед насадкой, м .вод .ст.

Расход воды через насадку равен:

- коэффициент сжатия струи ( = 0,99);

F – площадь выходного отверстия насадки, м2;

- коэффициент расхода воды ( =0,945 )

Теоретическая дальность полета струи равна

, м

где β - угол наклона оси ствола гидромонитора к горизонту.

Струя обычно способна разрушать породу на длине равной:

Полное теоретическое давление струи при вылете из насадки:

где γ - плотность воды, кг/м3 ( F- м2, Н – м)

При наклонном приложении преграды

, кгс,

где δ - угол встречи струи с преградой, град

Действительное давление струи на забой (на расстояние «l» от насадки)

k- коэффициент уменьшения ударной струи с увеличением её длины.

Для струи длиной l= 3- 25 м и при напорах Н = 50-85 м, значение k может быть определенным по формуле: