Гидромеханизация

(от греч. hydor — вода и mechane — орудие, машина * a. hydromechanization, hydraulic mining; н. Hydromechanisierung; ф. hydromecanisation; и. mineria hidraulica) — способ механизации горн. и земляных работ, при к-ром все или осн. часть технол. процессов производятся энергией потока воды. На открытых работах использование энергии воды для строит. и горн. работ было известно ок. 2 тыс. лет назад. Так, в 1 в. до н.э. вода применялась при разработке на золотоносных и оловоносных россыпях. В дальнейшем энергию потока воды использовали для проходки каналов, траншей, создания оросит. систем. В России впервые энергия напорной струи воды была использована в 1830 для добычи золота на Урале. Разработка золотосодержащих песков проводилась за счёт естеств. напора воды. Трудами рус. учёных (П. П. Мельников в 40-х гг. 19 в., И. А. Тиме в кон. 19 в. и др.) были установлены теоретич. основы гидромониторной разработки и гидротранспорта г. п. Развитию Г. в России способствовало также создание акционерного товарищества "Гидротехник" (1874), к-рое выполняло дноуглубит. работы. Большим достижением в развитии открытых гидравлич. разработок явилось первое применение гидроэлеваторов для подъёма пульпы при гидродобыче золота на Куджертайском прииске в Забайкалье (работы организованы М. А. Шостаком в 1886). В 1904-13 гидравлич. разработки успешно велись на сибирских приисках. Годовой объём гидравлич. разработки россыпей в дореволюц. период не превышал 450-500 тыс. м3. В 1911 рус. акционерным об-вом "Сормово" в Баку были выполнены дноуглубит. и намывные работы в Биби-Эйбатской бухте. В 1914 рус. инж. Р. Э. Классоном разработан гидравлич. способ добычи торфа (гидроторф) — первый в истории техники торфодобывания способ массового произ-ва торфяного топлива. В 1915 на шахте "София" в Макеевке проведены первые опыты по подземной гидравлич. отбойке угля.

После Окт. революции 1917 развитие Г. в горн. деле в СССР связано с успешной разработкой озокерита, организованной Н. Д. Холиным в 1928 на о. Челекен в Каспийском м. с применением землесоса (после этого гидравлич. способ произ-ва работ стал называться Г.). Г. была успешно использована на стр-ве Днепрогэса (1929). Начиная с 1930 разработаны отечеств. конструкции торфососов (ТПД-2, ТПД-4 и др.). В 1935-36 на стр-ве канала им. Москвы было смонтировано 95 гидромеханизир. установок, к-рые разработали св. 10,5 млн. м3 грунта. В сер. 30-х гг. также созданы первые отечеств. грунтовые насосы (землесосы), электрич. земснаряды (см. Землесосный снаряд), разработаны технология гидравлич. выемки и обогащения песка и гравия с большим содержанием валунов, методы возведения намывных плотин. На стр-ве канала применено гидроотвалообразование при колёсной доставке пород к месту укладки, внедрена и исследована параллельная и последовательная работа землесосов. В 1935 под руководством В. С. Мучника начались опытно-пром. работы с использованием Г. на шахтах Урала, с 1938 — в Кузнецком угольном басс., а с 1939 — в Донецком басс. В 1938 Г. была применена также для подземной добычи марганцевых руд на шахтах треста "Никополь-марганец" (Е. M. Ильинский и З. О. Шохрин). В 1939 впервые в угольной пром-сти страны Г. горн. работ использована на стр-ве Байдаковского и Люторического угольных карьеров. Во время Великой Отечеств. войны 1941-45 Г. получила развитие для произ-ва вскрышных работ на угольных карьерах Урала. В 1943 гидровскрышные работы были успешно внедрены на Батуринском угольном карьере. Здесь впервые в угольной пром-сти был применён гидротранспорт г. п. от экскаваторных забоев. В 1950 Г. получила распространение на карьерах трестов "Вахрушевуголь", "Волчанскуголь", "Коркинуголь", "Райчихинскуголь", "Красноярскуголь". С помощью Г. выполнены значит. объёмы работ в гидротехн. стр-ве (на восстановлении Беломорско-Балтийского канала — 40% общего объёма земляных работ, стр-ве Цимлянской ГЭС — 50%, Горьковской и Куйбышевской ГЭС — соответственно 81 и 70%; гидравлич. способом в 1945-54 возведена Мингечаурская плотина, в тело к-рой было намыто 14 млн. м3 грунта). Большое значение в этот период имели результаты работы комиссии под рук. Н. В. Мельникова, к-рая наметила осн. направления развития техники, технологии и науч. исследований в области Г. В 1952-53 пуском гидрошахт "Тырганские уклоны" и "Полысаевская-Северная" в Кузбассе началось пром. освоение шахтной Г. Важное место в развитии Г. открытых работ в угольной пром-сти занимает Кузбасс, где с 1951 Г. начала применяться на Бачатском угольном карьере. Здесь впервые были испытаны и освоены новые методы разработки г. п. в тяжёлых геол. и сложных климатич. условиях Сибири. Были разработаны технология гидравлич. выемки полускальных пород, методы подготовки пород к размыву (безнапорным водонасыщением, взрывным способом, дроблением пород). Применена технология работ на продлённом сезоне. При разработке рудных м-ний наиболее показательно применение Г. на вскрышных работах на КМА. В кон. 60-х гг. в СССР началось освоение отд. процессов Г. при подводной добыче п. и. на континентальном шельфе.

В СССР созданы науч. основы технологии Г. открытых горн. работ (Н. Д. Холин, Н. В. Мельников, Г. А. Нурок, Г. П. Никонов), разработаны технол. схемы Г. на приисках (В. А. Флоров, С. М. Шорохов, Б. Э. Фридман и др.), на железорудных карьерах и в гидротехн. стр-ве (С. Б. Фогельсон, Н. А. Лопатин, Б. М. Шкундин, Б. А. Волнин, В. Д. Журин и др.), при ж.-д. стр-ве (Н. П. Дьяков, Н. Г. Вавилов, Л. М. Ростов, Г. В. Биткин и др.), подземной добыче угля (В. С. Мучник, Б. А. Теодорович, А. С. Кузьмич, И. А. Кузьмич, Г. П. Никонов, M. H. Маркус, Б. Я. Экбер, Н. Ф. Цапко и др.), гидромелиоративных работах (А. М. Царевский, Д. Л. Меламут и др.).

В отраслях нар. х-ва, не связанных непосредственно с горн. произ-вом, Г. эффективно применяется в с. х-ве (очистка ирригац. каналов; при добыче и намыве удобрит. илов из озёр), в рыбной пром-сти (для выгрузки рыбы из сетей и шаланд, транспортирования рыбы по трубам или желобам на рыбные з-ды), на тепловых электростанциях (для гидротранспортирования золы и шлака), в мостостроении (для выемки грунта из кессонов и котлованов).

Науч. исследования по вопросам Г. горн. работ ведутся в Московском горн. ин-те, ин-тах ВНИИгидроуголь, ИГД им. А. А. Скочинского, Укрниигидроуголь, ВНИПИГорцветмет.

Г. А. Нурок, М. Г. Яковчук.