ПЛАВУЧАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДВОДНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГРУНТА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области механизации гидротехнических работ и касается плавучей установки, снабженной грунтовым погружным насосом и может использоваться при добыче нерудных строительных материалов как из подводного слоя, так и с надводного уступа, а так же при производстве дноуглубительных гидротехнических работ, в соответствии с требованиями типовой технологический схемы [см. «Типовая технологическая схема добычи песка, гравия и песчано-гравийной смеси в руслах судоходных рек и других судоходных водоемах, утвержденная начальником Главного Управления Портов Минречфлота РСФСР В.П.Иваненко 10.08.1979 г., Москва].
Известна установка для подводной гидродобычи полезных ископаемых, включающая понтон с размещенным на нем грунтозаборным устройством, имеющим пульпоприемник, размещенный в носовой части понтона кран для подъема и опускания пульпоприемника путем поворота грунтозаборного устройства относительно оси, размещенной на понтоне и пульпопровод, соединенный с пульпопроводом грунтозаборного устройства, при этом понтон выполнен П-образным в поперечном сечении и снабжен дополнительным краном, размещенным в его кормовой части, грунтозаборное устройство выполнено виде скважинного гидродобычного снаряда, колонна которого по длине состоит из двух частей, шарнирно соединенных между собой, и размещена на понтоне с возможностью их поочередного опускания, краны выполнены портальными, а ось поворота размещена в кормовой или массовой части понтона.
[см., например, патент РФ на изобретение №2272146, опубл. 20.03.2006 г., МПК Е21С 50/00, E02F 3/88).
Однако, установка малоподвижна и обладает ограниченной глубиной забора грунта.
Наиболее близкими техническим решением к заявляемому является плавучая установка для глубоководного извлечения грунта, содержащая понтон с установленным на нем погруженным грунтовым пневматическим насосом, рабочие камеры которого соединены с воздушными трубопроводами с распределителем воздуха высокого давления, соединенным трубопроводом высокого давления с компрессором, установка также снабжена ресивером низкого давления, который выполнен в виде полой емкости, соединенной трубопроводом с всасывающим патрубком компрессора и дополнительным трубопроводом соединена со сбрасывающим патрубком распределителя, а нагнетательным трубопроводом соединена с трубопроводом высокого давления, и при этом эти трубопроводы снабжены управляемыми воздушными клапанами [см., например, патент на изобретение №2295611, опубл. 20.04.2006, МПК E02F 3/88]. Недостатками известной установки является возможный дифферент или крен понтона в процессе разработки, ограниченная концентрация грунта в пульпе и малый диапазон разрабатываемых грунтов.
Задачей заявляемой полезной модели является создание плавучей установки с возможностью расширения диапазона разрабатываемых грунтов при одновременном повышении концентрации грунта в пульпе и избежание влияния дифферента, волнения или крена.
Поставленная задача решается тем, что плавучая установка для глубоководного извлечения грунта с использованием грунтового погружного насоса, (выполнена в виде плавучего крана, на стреле которого на гибком стальном канате закреплен герметичный агрегат, в котором размещены соединенные между собой погружной насос с электро- или гидродвигателем, агрегат соединен с гибким плавучим пульпопроводом, совмещенный с водопроводом, и энергопроводом, присоединенным к энергоблоку, расположенному на корпусе крана. Кроме того агрегат может быть оснащен механическими рыхлителями.
На Фиг.1 представлено схемное решение предлагаемой плавучей установки. Плавучая установка включает в себя агрегат 1 с герметично размещенными в ней электро- или гидродвигателем 3, соединенным посредством вала с погружным грунтовым насосом 2, и механическими рыхлителями 4, прикрепленными к агрегату 1, агрегат подвешен на стальном канате 6 стрелы 7 плавкрана 9 и соединен с гибким плавучим пульпопроводом 5 и с энергоблоком 8, снабженным герметичными кабелями.
Плавучая установка работает следующим образом.
Вариант 1. При включении электро- или гидродвигателя 3 на сопла гидроразмыва погружного насоса 2 подается забортная вода избыточного давления гидрорыхления, которая размывает грунт. Размытый грунт (пульпу) Погружной насос 2 засасывает и нагнетает в гибкий плавучий пульпопровод 5 и далее на склад или переработку. Герметичный агрегат 1 подвешивается на гибком стальном канате 6 стрелы 7 плавкрана 9 и приводится в действие посредством энергоблока 8, расположенного на плавкране 9.
Вариант 2. Для разработки и гидроперемещения подводного грунта рыхление добываемого грунта, например, глинистого, может осуществляться с помощью механических рыхлителей 4, установленных на агрегате 1. В этом случае при включении электро- или гидродвигателя 3, разрыхленный грунт погружным насосом 2 засасывается и нагнетается в гибкий плавучий пульпопровод 5, и далее на склад или переработку.
Преимуществами заявляемой полезной модели (2 варианта) являются следующие:
- использование агрегата с погружным насосом непосредственно у разрабатываемого грунта приводит к повышению концентрации грунта в пульпе до 1:2,5 по объему по сравнению с соотношением 1:10 у известных добывающих установок, что приводит к повышению КПД оборудования, уменьшает отрицательное воздействие на экологию среды в связи с уменьшением водопотребления при всасывании пульпы;
- расширить диапазон разрабатываемых горизонтов от 80 м до+20 м по вертикали и до 2-х радиусов стрелы плавучего крана разрабатываемого сектора по горизонтали;
- избежать влияния волнения, дифферента или крена понтона в процессе разработки грунта;
- герметичный агрегат, соединенный с гибким плавучим пульпопроводом может быть закреплен (подвешен) на любом грузоподъемном средстве, способном поднять его на гибком стальном канате и это делает плавучую установку универсальной и легко управляемой 1-2 мя операторами. Использование предлагаемой полезной модели (варианты) позволит избежать необходимости сооружения специализированных конструктивно сложных дорогостоящих судов для добычи или перемещения грунта и производить гидротехнические работы в соответствии с требованиями типовой технологической схемы.