Способ добычи торфа
Изобретение относится к эксплуатации открытых разработок, в частности к способам добычи торфа. Техническая задача - повышение производительности за счет снижения времени на предварительное обезвоживание торфяной залежи, снижения времени на сушку торфа за счет извлечения из залежи торфяной массы с более низким процентом влажности, а также сохранение водного баланса местности. Способ добычи торфа включает предварительное обезвоживание торфяной залежи, извлечение торфа экскавацией на глубину залегания торфяной залежи. Выработку торфа производят последовательно по отдельным участкам. Устанавливают кессон с водонепроницаемыми стенками, изолируя участок, равный объему кессона, от общей торфяной залежи. Откачивают воду из торфяной залежи, изолируемой кессоном, производя обезвоживание торфа в объеме кессона. Извлекают из кессона торф, при этом срезанный верхний горизонтальный породообразующий слой сохраняют. Затем кессон вынимают, направляя на его место воду с соседних участков. Укладывают в углубление, образовавшееся на месте кессона, срезанный верхний горизонтальный породообразующий слой. После чего переставляют кессон на соседний участок и повторяют цикл работ.
Изобретение относится к эксплуатации открытых разработок, в частности к способам добычи торфа.
Известен способ добычи торфа, включающий освобождение разрабатываемых участков от живорастущей древесины и древесных включений в верхнем слое торфяной залежи, осушение залежи не позднее, чем за 1-2 года для месторождений соответственно низинного и верхового типов до начала эксплуатации производственной площади, удаление верхнего слоя залежи вместе с очесом и кустарником на глубину до 0.4 м, послойное фрезерование (экскавацию) торфяной залежи с последующей сушкой торфяной крошки (кусков) в слое на поверхности торфяной залежи - полях сушки (см. «Справочник по торфу» под редакцией Лазарева А.Р. и Корчагина С.С., М: 1982, с.205).
Недостатком способа являются высокая трудоемкость осушения и длительность подготовки производственных площадей, нарушение водного режима прилегающей местности, незащищенность высушиваемого торфа от атмосферных осадков
Известен способ осушения торфяных залежей, включающий отрывку открытых осушителей и нарезку дрен, которые нарезают без выхода их в открытые осушители, накапливают в дренах грунтовую воду, после накопления грунтовой воды в дренах производят соединение дрен с открытыми осушителями, осуществляя выпуск грунтовых вод из дрен с одновременной самоочисткой их от накопившегося грунта (см. патент РФ на изобретение №2044883, 6 МПК Е 21 С 49/00 «Способ осушения торфяных залежей», опубликованный 27.09.95 г.).
Однако этот способ является длительным и трудоемким. Кроме того, в этом способе, как и в предыдущем аналоге, происходит нарушение водного режима местности.
Наиболее близким по технической сущности является способ добычи торфа, включающий предварительную подготовку торфяной залежи (обезвоживание), извлечение торфа и транспортирование его, при этом делят подготовленную торфяную залежь на отдельные забои (участки), срезают верхний горизонтальный породообразующий слой с первого забоя, сохраняя его, извлечение торфа проводят селективной экскавацией его с древесными включениями на глубину залегания, транспортирование осуществляют на технологическую площадку, где осуществляют сепарацию торфа от древесных включений и отдельно складируют торф и древесные включения в навалы, в конце цикла добычи на дно выработанного первого забоя укладывают первый породообразующий слой, снятый со второго забоя, который последовательно начинают разрабатывать, после чего операции добычи торфа повторяют (см. патент РФ на изобретение №2146004, 7 МПК Е 21 С 49/00 «Способ добычи торфа на торфяных залежах», опубликованное 27.02.2000 г.).
Недостатком способа являются высокая трудоемкость, энергоемкость предварительной подготовки (обезвоживания) торфяной залежи перед экскавацией и длительный, до 10 месяцев, период сушки торфа-сырца в навалах на стационарной технологической площадке, а также нарушение водного режима прилегающей местности.
Технический результат заявляемого изобретения предусматривает снижение трудоемкости и энергоемкости добычи торфа, повышение производительности за счет снижения времени на предварительное обезвоживание торфяной залежи, снижения времени на сушку торфа за счет извлечения из залежи торфяной массы с более низким процентом влажности, а также сохранение водного баланса местности.
Указанный технический результат достигается в способе добычи торфа, включающем предварительное обезвоживание торфяной залежи, извлечение торфа экскавацией на глубину залегания торфяной залежи, при этом выработку производят последовательно по отдельным участкам, срезанный верхний горизонтальный породообразующий слой последующего участка укладывают на дно предыдущего участка, согласно изобретению новым является то, что предварительное обезвоживание торфяной залежи производят путем установки кессона с водонепроницаемыми стенками, изолирования участка, равного объему кессона, от общей торфяной залежи, откачивания воды из изолируемого кессоном участка, затем после извлечения торфа кессон вынимают, направляя на его место воду с соседних участков, после чего переставляют кессон на соседний участок и повторяют цикл работ.
Установка кессона с водонепроницаемыми стенками, изолирующего участок, равный его объему, от общей торфяной залежи, позволяет предотвратить подпитку изолированного участка водой с соседних участков по всей глубине кессона, а также позволяет более рационально использовать всю площадь торфяной залежи для получения торфа.
Откачка воды из кессона, а следовательно, из изолированного участка торфяной залежи, позволяет с меньшей трудоемкостью произвести предварительное обезвоживание этого участка и получить торфяную массу с пониженным содержанием влаги.
Перестановка кессона на другой участок позволяет получить углубление, в которое направляют воду с соседних участков, осушая их и снижая затраты на откачку воды из вновь изолированного кессоном участка, что значительно повышает производительность способа при меньших затратах энергии.
Кроме того, направление воды с соседних участков в образованное кессоном углубление позволяет сохранить водный баланс торфяной залежи, а именно, в отличие от всех известных способов предварительного осушения торфяной залежи, вода не отводится за ее пределы, что исключает возгорание выработанных торфяников и способствует воспроизводству торфа.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».
Заявленные существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения способа добычи торфа.
Способ осуществляют следующим образом. Устанавливают при помощи механизма, смонтированного на понтоне, кессон с водонепроницаемыми стенками, изолируя участок, равный объему кессона, от общей торфяной залежи, откачивают насосом воду из изолированного кессоном объема торфяной залежи. При помощи механизма, оборудованного тонкой фрезой, смонтированного на понтоне, срезают верхний горизонтальный породообразующий слой торфа и сохраняют его. Затем торф извлекают из кессона на всю глубину залежи, выгружают его в приемное устройство, например на сетчатую ленту конвейера, и передают на технологическую площадку для дальнейшей переработки и сушки. Поверхность разрабатываемого участка в кессоне может иметь уклон 0,02 для накопления и откачки просочившейся воды. Затем вынимают кессон, направляя воду с соседних участков на место кессона. При этом верхний породообразующий слой торфа укладывают в углубление, образовавшееся на месте кессона. Переставляют кессон на соседний участок, срезают верхний горизонтальный породообразующий слой торфа и укладывают его в углубление, образовавшееся на месте кессона. Затем повторяют цикл работ. При работе двумя кессонами откачка воды может быть существенно упрощена за счет перетока воды из вновь установленного кессона в выработанный кессон.
Способ добычи торфа, включающий предварительное обезвоживание торфяной залежи, извлечение торфа экскавацией на глубину залегания торфяной залежи, при этом выработку производят последовательно по отдельным участкам, срезанный верхний горизонтальный породообразующий слой последующего участка укладывают на дно предыдущего участка, отличающийся тем, что предварительное обезвоживание торфяной залежи производят путем установки кессона с водонепроницаемыми стенками, изолирования участка, равного объему кессона, от общей торфяной залежи, откачивания воды из изолируемого кессоном участка, затем после извлечения торфа кессон вынимают, направляя на его место воду с соседних участков, после чего переставляют кессон на соседний участок и повторяют цикл работ.
