УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (ВАРИАНТЫ)

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области добычи строительных материалов и может быть использовано, в частности, при разработке месторождений гравийно-песчаных смесей. С помощью данной установки возможно производство дноуглубительных работ в руслах рек и каналов, в том числе и перед плотинами, например, гидроэлектростанций.
Уровень техники
Известна установка для гидродобычи полезных ископаемых, включающая корпус, выполненный в виде понтона, скважинный гидродобычной снаряд, установленный на понтоне с возможностью его подъема и опускания (см. В.Ж.Аренс, Б.В.Исмагилов и Д.Н.Шпак. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. - М.: Недра, 1980,
стр.17-18, рис.1.5). Недостатком данного устройства является фиксированная глубина разработки, определяемая водоизмещением понтона. При переходе на большие глубины, когда вес гидродобычного снаряда увеличивается, чтобы сохранить плавучесть устройства, требуется повышать водоизмещение понтона.
В качестве наиболее близкого аналога выбрана известная установка для гидродобычи полезных ископаемых, содержащая корпус, выполненный в виде понтона, грунтозаборное устройство и пульпопровод, соединенный с грунтозаборным устройством (патент RU №2139392, Е 02 F 3/90, опубл. 10.10.1999). Недостатком данного устройства также является фиксированная глубина разработки, а также большие изменения дифферента при изменяющихся условиях добычи.
Сущность полезной модели
Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, состоит в повышении эффективности разработки месторождений, в частности гравийно-песчанных смесей, залегающих на разных глубинах под водоемами или под слоем многолетнемерзлых пород.
В ходе решения данной задачи обеспечивается достижение совокупности технических результатов, состоящих в обеспечении возможности добычи полезных ископаемых при изменяющихся глубинах разработки, выравнивании дифферента корпуса установки в ходе добычи в том числе при изменяющихся глубинах и условиях добычи, оптимизации массогабаритных характеристик, повышении технологичности изготовления и удобства эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для гидродобычи полезных ископаемых содержит корпус, выполненный в виде
понтона, грунтозаборное устройство, причем понтон выполнен П-образным в плане.
Указанный технический результат достигается также тем, что установка для гидродобычи полезных ископаемых содержит корпус, выполненный в виде понтона, грунтозаборное устройство, причем понтон выполнен П-образным в плане и включает, по крайней мере, одну поперечную секцию и, по крайней мере, две продольные секции, выполненные из соединенных сваркой стальных листов, при этом поперечное сечение, по крайней мере, продольных секций имеет прямоугольную форму.
Указанный технический результат достигается также тем, что установка для гидродобычи полезных ископаемых содержит корпус, выполненный в виде понтона, грунтозаборное устройство, причем понтон выполнен П-образным в плане и снабжен средствами, обеспечивающими возможность присоединения дополнительных секций.
Указанный технический результат достигается также тем, что установка для гидродобычи полезных ископаемых содержит корпус, выполненный в виде понтона, грунтозаборное устройство, причем понтон выполнен П-образным в плане и снабжен средствами, обеспечивающими возможность присоединения дополнительных секций, установка содержит дополнительные плавсредства, установленные вдоль корпуса с возможностью перемещения.
Перечень фигур чертежей
На ФИГ. 1 показан вид установки сверху.
На фиг.2 показан вид установки сбоку.
На фиг.3 показан вид установки сверху с присоединенными дополнительными продольными секциями.
На фиг.4 показан вид с присоединенными дополнительными продольными секциями, вид сбоку.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
Установка для гидродобычи полезных ископаемых содержит корпус, выполненный в виде П-образного в плане понтона. Понтон содержит, по крайней мере, одну поперечную секцию 1 и присоединенные к ней, по крайней мере, две продольные секции 2. Секции 1, 2 выполнены из соединенных сваркой стальных листов. Поперечное сечение, по крайней мере, продольных секций 2 имеет прямоугольную форму. Практика показала, что такое выполнение является наиболее технологичным как с точки зрения изготовления установки, так и с точки зрения ее технического обслуживания в процессе эксплуатации, поскольку стальной прокат в виде листов имеет прямоугольную форму, что облегчает изготовление торцов секций.
Как известно, на установке должны быть размещены многочисленные средства различного назначения, обеспечивающие надлежащее функционирование установки. К таким средствам, прежде всего, следует отнести насосы для размыва залежей полезных ископаемых, подъемно-транспортные механизмы для подъема и опускания грунтозаборного устройства и папильонажа, приводные механизмы и т.д. Каждое из перечисленных средств имеет значительную массу и требует определенного размещения на корпусе установки: одни средства должны быть размещены на кормовой части корпуса, другие - на носовой, третьи необходимо разместить в средней части корпуса для чего необходимы поперечные мостики и перемычки между продольными секциями и т.д. В целом размещение составных частей определяет компоновку установки, положение центра тяжести, положение установки в воде и т.д. Для оптимальной работы
установки необходимо обеспечить равномерное погружение корпуса установки с минимальным дифферентом и сохранение этого дифферента в процессе добычи на различных глубинах.
Выполнение корпуса в виде П-образного понтона позволяет использовать поперечную секцию для размещения наиболее тяжелых компонентов в средней части корпуса без дополнительных поперечных мостиков и перемычек. Кроме этого, размещение наиболее тяжелых компонентов, таких как насосы, двигатели и т.д., на поперечной секции уменьшает дифферент корпуса, т.к. масса этих компонентов компенсируется силой выталкивания, действующей на поперечную секцию. При выполнении понтона только из продольных секций потребуется значительное увеличение их габаритов для обеспечения приемлемого дифферента. Вышесказанное однозначно раскрывает причинно-следственные связи между наличием поперечной секции и указанным техническим результатом.
На ФИГ.1 и ФИГ.3 показано, что на поперечной секции размещается насос 3, подающий воду для размыва полезного ископаемого, с двигателем 4 (электродвигателем или дизелем). Двигатель имеет блок управления 5.
Две продольные секции 2 понтона установлены с зазором между ними, достаточным для подъема и опускания грунтозаборного устройства. В транспортном положении грунтозаборное устройство находится в горизонтальном положении над указанным зазором. Можно считать, что свободные части продольных секций выполняют роль носовой части понтона, а поперечная секция выполняет роль кормовой части.
Понтон снабжен средствами (на чертеже не показаны), обеспечивающими возможность присоединения дополнительных продольных и/или поперечных секций для повышения его водоизмещения и сохранения плавучести установки при использовании грунтозаборного устройства, предназначенного для разработки полезных ископаемых на больших глубинах и имеющего, соответственно, большую массу. Средства, обеспечивающие присоединение дополнительных секций, могут быть
выполнены аналогичными механизму, обеспечивающему стыковку понтонов понтонно-мостовой переправы. Может быть также использовано обычное болтовое соединение соответствующих фланцев с отверстиями.
Грунтозаборное устройство может быть выполнено в виде скважинного гидродобычного снаряда 6, имеющего гидромонитор 7 для размыва полезного ископаемого, и пульпоподъемное приспособление 8 с грунтоприемником 9. Пульпоподъемное приспособление 8 может быть выполнено, например, в виде гидроэлеватора или эрлифта. Пульповод гидроэлеватора или эрлифта посредством шарового шарнира соединен с плавучим пульповодом.
Для подъема и опускания скважинного гидродобычного снаряда 6 на понтоне размещен кран 10 с лебедкой 11. Подъем и опускание скважинного гидродобычного снаряда 8 производится путем его поворота относительно оси, размещенной в средней части понтона посредством горизонтальных шарниров 12, установленных, например, на двух его продольных секциях 2.
В носовой и кормовой частях понтона установлены папильонажные лебедки 14 для обеспечения маневрирования установки в забое.
Установка содержит дополнительные плавсредства 13 установленные вдоль корпуса с возможностью перемещения. Возможность перемещения дополнительных плавсредств 13 обеспечивается направляющими 15, закрепленными на корпусе. В качестве направляющих 15 может использоваться, например, стальной трос.
Установка для гидродобычи полезных ископаемых работает следующим образом.
Собранная в котловане, предварительно созданном на месте разработки, или доставленная по водным путям в собранном виде установка размещается над местом, предназначенным для разработки. Концы тросов папильонажных лебедок 14 заякориваются на берегу. Скважинный гидродобычной снаряд 6 посредством, например, портального лебедочного
крана 10 переводят в вертикальное положение и приступают к размыву полезного ископаемого.
Размытое полезное ископаемое поступает в грунтоприемник 9 и посредством пульпоподъемного приспособления 8 поднимается на поверхность и по пульповоду подается на промплощадку.
При увеличении глубины разработки наращиваются ставы водовода и пульповода скважинного гидродобычного снаряда 6 и к понтону присоединяются дополнительные секции, как показано на ФИГ.3 и ФИГ.4. Наращивание ставов водовода и пульповода производится после перевода скважинного гидродобычного снаряда в горизонтальное положение. Для обеспечения центровки понтона одновременно с присоединением продольных секций 2 может производиться присоединение дополнительных поперечных секций 1 понтона.
Если необходимо, к корпусу присоединяются дополнительные плавсредства 13, представляющие собой емкости. Действующая на них сила выталкивания позволит выровнять возникший дифферент.