ЗЕМСНАРЯД

Полезная модель относится к горной промышленности и предназначена для подводной добычи рыхлых вязко-пластичных полезных ископаемых, в том числе россыпных руд, сапропеля, торфа и т.п.
Наиболее близким по технической сущности и функциональному назначению является земснаряд, содержащий плавучее основание, в днище которого расположен шлюз. Через шлюз проходит телескопическая подъемная труба, состоящая из секций, входящих друг в друга и оснащенных обратными клапанами, равномерно расположенными по длине нижней секции с возможностью пропуска природного грунта в направлении от грунтозаборника к плавучему основанию и совершает возвратно-поступательные движения. Телескопическая подъемная труба подъемным механизмом соединяется с грунтозаборником, связанным с нижней секцией подъемной трубы (SU №1710671, Е02F 3/88, 1992 г.)
Однако данное устройство имеет недостатки: низкое качество добытого полезного ископаемого благодаря попаданию из-за попадания в него нетехнологичных (инородных) включений в виде камней, комков глины и др., а также заклинивания обратных клапанов крупными камнями и глиной.
Задачей полезной модели является разработка устройства, обеспечивающего повышение однородности по гранулометрическому составу добытого придонного грунта, предотвращение залипания грунтозаборника и заклинивания обратных клапанов.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества добытого полезного ископаемого.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что земснаряд, включает плавучее основание со шлюзом, подъемный механизм, соединенный с подъемной телескопической трубой и грунтозаборник, связанный с нижней секцией подъемной трубы, снабженной обратными клапанами, равномерно расположенными по длине секции с возможностью пропуска добытого полезного ископаемого в виде придонного грунта в направлении от грунтозаборника к плавучему основанию. Согласно полезной модели земснаряд дополнительно оснащен куполообразным фартуком, закрепленным в нижней части подъемной телескопической трубы, при этом в верхней части подъемной телескопической трубы установлен сливной патрубок из гофрированного материала, входящий через шлюз в трюм плавучего основания, а грунтозаборник в месте входа придонного грунта оснащен сеткой. При этом ячейки сетки целесообразно выполнять с размером 50-100 мм. Куполообразный фартук закреплен с помощью двух пластин с центральным отверстием под грунтозаборник и расположен между подъемной трубой и грунтозаборником.
Наличие сетки, установленной на входе в грунтозаборник, позволяет устранить попадание в добытый природный грунт камней и инородных включений с размером более 50 (100) мм, тем самым повысить содержание концентрата и однородность гранулометрического состава, а также предотвратить заиливание грунтозаборника и заклинивание обратных клапанов.
Наличие куполообразного фартука, закрепленного в нижней части подъемной трубы, обеспечивает уменьшение попадания минеральных частиц в водную среду, окружающую грунтозаборник и подвижную телескопическую трубу, а также снижает миграцию воды из водоема в добываемое полезное ископаемое.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства, а на фиг.2 - вид А.
Земснаряд, включает плавучее основание 1 со шлюзом 2, расположенным в боковой стенке плавучего основания. Подъемный механизм 3, соединен с подъемной телескопической трубой 4, в нижней части которой расположен грунтозаборник 5. Грунтозаборник 5 связан с нижней секцией подъемной трубы 4, снабженной обратными клапанами (на фиг. не показано) равномерно расположенными по длине секции с возможностью пропуска экскавированного придонного грунта в направлении от грунтозаборника 5 к плавучему основанию 1. В нижней секции подъемной трубы 4 закреплен с помощью двух пластин 6 с центральным отверстием 7 под грунтозаборник 5 куполообразный фартук 8. В нижней части грунтозаборника 5 в месте входа придонного грунта закреплена сетка 9 с размерами ячеек от 50 до 100 мм. Если их размер будет меньше 50 мм, то будет происходить заиливание грунтозаборника 5, а при увеличении ячеек свыше 100 мм - заклинивание обратных клапанов. В верхней части подъемной трубы 4 установлен сливной патрубок 10 из гофрированного материала, входящей через шлюз 2 в трюм плавучего основания 1. Расположение подъемной телескопической трубы 4 вне трюма плавучего основания 1 облегчает монтаж или демонтаж узлов земснаряда и их техобслуживание при эксплуатации.
Земснаряд работает следующим образом. Перед началом эксплуатации полезного ископаемого подъемную трубу 4 из транспортного переводят в вертикальное рабочее положение. При этом на входе в грунтозаборник 5 устанавливают сетку 9 с ячейками от 50 до 100 мм и закрепляют куполообразный фартук 8. Грунтозаборник 5 погружают в слой экскавируемого придонного грунта, а около него расправляют куполообразный эластичный фартук 8 с диаметром более 3 м.
Цикл экскавации донных отложений (например, сапропеля) состоит из двух этапов: перемещение секций подъемной трубы 4 и грунтозаборника 5 вниз, а затем аналогичное перемещение вверх.
Максимальная амплитуда перемещения грунтозаборника 5 соответствует средней высоте донных отложений или принимается до 2 м. При включении подъемного механизма 3 подъемную трубу 4 опускают и грунтозаборник 5 внедряется в грунт. При этом крупные камни и комки глины задерживаются с помощью сетки 9, а загрязнение воды мелкими минеральными частицами вокруг подвижного грунтозаборника 5 уменьшается, благодаря использованию эластичного фартука 8, изготовленного из технической резины. Экскавируемая масса попадает внутрь подъемной трубы 4 и перемещение вверх осуществляется за счет раскрывая пластин обратных клапанов. Если после нескольких циклов возвратно-поступательных ходов трубы 4 все ее секции будут заполнены водой или грунтовой массой, то при последующем перемещении вниз из верхней секции подъемной трубы 4 через сливной патрубок 10 и шлюз 2 в плавучее основание 1 разгрузится часть экскавированного природного грунта.
При перемещении вверх механизмом 3 подъемная труба 4 поднимается, поступление свежих порций экскавированного грунта прекращается и пластины обратных клапанов смыкаются. Это обеспечивает удержание грунтовой массы и/или воды внутри всех секций без самопроизвольного выхода вниз через грунтозаборник 5.
Если в сливной патрубок 10 начинает поступать только разжиженная пульпа или чистая вода, то это указывает на необходимость перемещения плавучего основания 1 на новое рабочее место, увеличения амплитуды перемещения грунтозаборника 5 или наращивание общей длины подъемной трубы 4 путем раздвижки ее секций.
Ускорение монтажа узлов устройства и их переналадки для экскавации придонного грунта с различных глубин способствует повышению производительности земснаряда. Предотвращение попадания в подъемную трубу камней и комков глины, в свою очередь, улучшает качество и обеспечивает более однородный фракционный состав экскавируемой массы.
Для загрузки экскавированной придонной массы в плавучее основание 1 в верхней части подъемной трубы 4 устанавливается дополнительный сливной патрубок 10, изготовленный из гофрированного материала и входящий в трюм плавучего основания 1 через шлюз 2. Внутри нижней секции подъемной трубы 4 равномерно и симметрично относительно друг друга располагаются обратные клапаны, изготовленные из криволинейных пластин, установленных с возможностью поворота вокруг осей крепления и пропуска экскавированного грунта в направлении от грунтозаборника 5 к плавучему основанию 1.
Предлагаемая полезная модель находится на стадии технического предложения.