Устройство для подводной разработки грунта

 

Использование: подводная разработка грунта. Сущность изобретения: устройство содержит экран (1) в виде расширяющегося к основанию раструба и рыхлитель (2). Рыхлитель (2) выполнен из электродуговых плазмотронов (3), установленных под острым углом к плоскости основания раструба и ориентированных в направлении передней стенки последнего. Грунт при разработке разрыхляют высокотемпературными газодинамическими струями. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Е 02 F 3/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ с с 3 (Ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4847682/03 (22) 12.07.90 (46) 23.11;92. Бюл. М 43 (71) Уральский научно-исследовательский, проектный и конструкторский отдел Всесоюзного. центрального научно-исследовательского, проектйого и конструкторского института драгоценных металлов и алмазов (72).Ю.В. Кривощеков, В.П, Проняев и А.В.

Татарников (56) Стариков А.С. Технологические процессы земснарядов. — М.: Транспорт, 1989. с.

107-108, 117 — 119.

Авторское свидетельство СССР

М 1460137, кл, Е 02 F 3/88, 1986.

„„5U„„1776726 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДНОЙ РАЗ

РАБОТКИ ГРУНТА (57) Использование: подводная разработка грунта. Сущность изобретения: устройство содержит экран (1) в виде расширяющегося к основанию раструба и рыхлитель (2). Рыхлитель (2) выполнен из электродуговых плазмотронов (3), установленных под острым углом к плоскости основания раструба и ориентированных в направлении передней стенки последнего. Грунт при разработке разрыхляют высокотемпературными газодинамическими струями. 3 ил.

1776726

Изобретение относится к подводной разработке грунта и может быть использовано в горном деле для добычи полезных ископаемых, а также в гидротехническом и транспортном строительстве.

Известно грунтозаборное устройство земснаряда, предназначенное для разработки различных категорий грунтов в подводных условиях, которое содержит всасывающую трубу с раструбом и решетку, выполненную из полых створок, которые выполнены в поперечном сечении в виде профиля пера руля и имеют сопла, сориентированные в сторону входного устья раструба.

Оси створок расположены перпендикулярно стенкам раструба, а в полостях створок установлены электроды (21.

Разрушение грунта производится высокоскоростными струями воды, образующимися эа счет электрогидравлического эффекта, возникающего при электрическом разряде. Недостатком этого устройства является то, что, как отмечают сами его авторы, "струи имеют кавитационный генезис".

Кавитация приводит к быстрому разрушению устройства, вследствие воздействия ее на створки. Именно из-за наличия кавитации плазмотроны, в которых в качестве рабочего тела используется вода, имеют стойкость на несколько порядков ниже, чем работающие на газе. .Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей подводной разработки грунта.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство для подводной разработки грунта состоит из экрана, выполненного в виде расширяющегося к основанию раструба, который соединен с транспортным трубопроводом, и рыхлителя, Рыхлитель выполнен из злектродуговых плазмотронов, установленных под острым углом к плоскости основания раструба и ориентированных в направлении передней стенки раструба. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что рыхлитель выполнен из электродуговых плазмотронов, установленных под острым углом к плоскости основания раструба и ориентированных в направлении передней стенки раструба.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений в области подводной разработки грунта позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом

15 экрана острый угол а

Выполнение рыхлителя иэ нескольких. . плаэмотронов или одного плазмотрона с не20 сколькими соплами обеспечивает более дующим образом

30

55 устройстве, что обеспечивает ему критерий существен н ые отличия".

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2, 3 — более детально его забойная часть.

Устройство для подводной разработки грунта содержит экран 1 с расширяющимся к основанию раструбом, рыхлитель 2, состоящий из плазмотронов 3, транспортный трубопровод 4, соединенный с экраном с помощью шарнирного устройства 5, трубопровод 6 для подачи рабочего тела (сжатый воздух или перегретый пар), трубопровод 7 для подачи охлаждающего агента (например воды), токоподвод 8. Плазмотроны 3 образуют с плоскостью основания раструба равномерное распределение энергии струи по забою.

Работа устройства осуществляется слеК плазмотронам 3 подают рабочее тело (сжатый воздух или перегретый пар) по трубопроводу 6 и охлаждающий агент (например, воду) по трубопроводу 7, после чего производят продувку разрядных камер плазмотронов для вытеснения из них воды.

По тоководу 7 (например, кабелю) подают электрический ток. Известными способами (с помощью осциллятора или другого устройства) зажигают дугу и, подавая в разрядную камеру рабочее тело, выводят плазмотроны на рабочий режим.-Опускают экран 1 на забой, как показано на фиг. 1, и перемещают его вдоль забоя. Высокотемпературныее струи, образованные плазмотронами 3, разрушают верхний слой грунта под экраном 1. Разрушенный грунт направляется в транспортный трубопровод 4 пара-гаэоводяным потоком, образовавшимся в рабочей зоне под экраном. При этом подсос воды под экран происходит через зазор между нижней кромкой экрана и поверхностью забоя.

После прохода устройства вдоль всего забоя его опускают на величину, равную высоте снятого слоя, и вновь производят рабочий ход в обратную сторону. При атом необходимый угол наклона плазмотронов по отношению к забою обеспечивается шарнирным устройством 5, с помощью которого экран 1 соединяется с транспортным трубопроводом 4.

После отработки забоя на полную глубину устройство поднимают и перемещают вперед на величину, равную ширине отрабо1776726 танной ленты и процесс повторяется, как описано выше.

Устройство обеспечивается эффективное разрушение разнообразных, в том числе, мерзлых и валунистых грунтов, не требует приложения значительных механических усилий. Устройство не содержит двиущихся- механических частей и силовых

>K"щ приводов, имеет простую конструкци просто в управлении, обслуживании и ремонте, позволяет значительно снизить металлоемкость грунтозаборного устройства и земснаряда (драги) в целом по сравнению с традиционными конструкциями. Отсутствие значительных механических усилий позволяет упростить механизмы бокового перемещения земснаряда (драги). .При работе предлагаемого устройства на драгах в разрез будет сбрасываться боль1 шой объем нагретых хвостов, что позволит продлить сезон в осенний и весенний период, т.к. дополнительное тепло будет препятствовать образованию льда у драги.

Формула изобретения

Устройство для подводной разработки грунта, включающее экран в виде расширяющегося к основанию раструба, соединен10 ный с транспортным трубопроводом. и рыхлитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности разработки за счет обеспечения воздействия на грунт высокотемпературными газодинами15 ческими струями, рыхлитель выполнен из электродуговых плазмотронов, установленных под острым углом к плоскости основания раструба и ориентированных в направлении передней стенки последнего, 1776726

Составитель Ю. Кривощеков

Редактор Г. Бельская Техред М.Моргентал Корректор H. Кешеля

Заказ 4102 . .Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101