Подземный шахтный отстойник
О П И © -А - - Н- И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ М Ф ()689629
Союз Советских
Социалистических
Республик
К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 15,11.74 (21) 2079081/22-03 (23) Приоритет — (32) 15.04.74 (51) М. Кл.-
Е 21С 45/00
В 65G 53/30
Государственный комитет (33) США (31) 461034 (43) Опубликовано 30.09,79. Бюллетень ¹ 36 (45) Дата опубликования описания 30.09.79 (53) УДК 622.526 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Иностранцы
Ричард Эрл Доерр, Дэвид Лоренс Маккэйн и Хилберт Дуглас Дал (США) Иностранная фирма
Континентал Ойл Компани (США) (71) Заявитель (54) ПОДЗЕМНЫЙ ШАХТНЫЙ ОТСТОЙНИК
Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для загрузки мелкого угля в отстойник, в котором он обогащается и отсасывается с более высокой концентрацией.
Известен мелкий подземный шахтный отстойник, включающий резервуар для обогащения суспензии и водоотстойник (1).
Недостатком этого отстойника является то, что резервуар для обогащения суспензци выполнен раздельно от водоотстойника, что в значительной степени сказывается на степени обогащения.
Известен подземный шахтный отстойник, включающий траншею, пройденную в основании горной выработки по ее длине, имеющую дно, боковые стенки и торцы, каналы для подвода суспензии в отстойнике и отсасывающее устройство (2).
Недостатком этого отстойника является то, что в нем невозможно добиться повышенной концентрации минеральной части, т. е. большой степени обогащения откачиваемой суспензии.
Целью изобретения является повышение степени обогащения откачиваемой суспензии за счет повышения концентрации минеральной части последней.
Это достигается тем, что траншея выполнена с углублением, сообщающимся с отсасывающим устройством, а отстойник снабжен средством для перемещения минеральной части суспензии от периферии траншеи к углублению, углубление выполнено в центральной части отстойника, а дно отстойника наклонено в сторону этого углубления, при этом средство для перемещения
10 минеральной части суспензии выполнено в виде двух лебедок, установленных по торцам траншеи и соединенных между собой замкнутым канатом с укрепленными на нем ковшами, углубление выполнено по крайией мсре около одного из торцов отстойника. Средство для перемещения мииеральиой части суспензии выполнено в виде бесконечной цепи, пропущенной через ворот и лебедку, установленные по торцам тран20 шеи, и снабженной черпаками, ширина дна траншеи равна ширине ковша или превышает ее, причем отстойник снабжен средством для перемещения вдоль отстойника отсасывающего устройства, которое выполнено в виде тележки, перемещающейся вдоль рельсов, установленных по длине отстойника.
На фиг. 1 показан отстойник с углубле689629
0О
3 нием в центре, поперечное сечение; на фиг.
2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — вариант выполнения отстойника с углублением, l1p0ходящим по длине последнего, и извлечение угля из этого углубления, вид сверху; на фиг. 4 — то же, продольное сечение; »а фиг. 5 — разрез Л вЂ” Aна фиг,,4; на фиг. б — вариант выполнения отстойника, изображенного на фиг. 3 — 5; на фиг. 7 — то же, продольное сечение; на фиг, 8 — видоизмененный вариант отстойника, изображенного на фиг. б и 7, вид сверху; на фиг.
9 — то же, продольное сечение.
Основной отстойник 1 сооружается выкапыванием вдоль штольни 2 мелкой траншеи любыми обычными средствами, например врубовой машиной. Отстойник имеет боковые стенки 3, дно 4 и торцы 5 и б, которые могут быть облицованы железобетоном для предотвращения сползания угля в отстойник. В середине между торцами 5 и 6 предусматривается углубление 7 с глубиной, достаточной для расположения в нем насосной установки, содержащей двигатель 8, удлинитель 9 и насос 10. Насос 10 имеет впускное отверстие 11 и выпускное отверстие 12, которые сообщаются посредством трубы 13 с поверхностью шахты и обычно выходят в подготовительное сооружение, где уголь отделяется от породы и другого материала обычным путем. Суспензия поступает в отстойник 1 по нескольким тру.бопроводам 14 из выпускных отверстий 15.
На каждом торце 5 и 6 устанавливаются ле бедки 16. Лебедки 16 охватывают прово18. лочные канаты 17, связанные с ковшами
Дополнительная вода может подаваться в отстойник 1 через впускную трубу 19, выпускное отверстие 20 которой выходит у торца 5 отстойника, в штольне 21 может быть оборудован дополнительный отстойник 22, обеспечивающий дополнительный объем воды для отстойника 1. В к д
1. В кажтом трубопроводе для воды или суспензии могут быть предусмотрены соответствующие вентили.
В варианте, изображенном на фиг. 1 и 2, отстойник работает следующим образом.
Суспензия из труб 14 выливается в отстойник 1 через выпускные отверс е стия 15.
Отстойник постепенно наполняется водой и углем 23. При достаточном осаждении угля в отстойник 1 начинает работать лебедка
16, оттягивающая канаты 17 в направлении стрелки с 24. Ковши 18 начинают зачерпывать уголь и отваливать его в углубление
7, откуда он засасывается в отверстие 11 насосом 10, сообщающимся с выпускным отверстием 12 и трубой 13. Двигатель может работать иа,oc;,àòî÷èû скоростях чсрез соответствующие коробки передач или другие известные средства, а обеспечивающие обогащение суспензии до 50 /О. При неб ости добавления в Отстойник ьоды через выпускное отверстие тру ь
|О !
|О
45 можно добавить столько воды, сколько это необходимо. Воду можно также перелить из отстойника 1 путем установки дополнительного насоса у повсрхности воды.
Отстойник 1, изображенный на фиг. 3 и
4, является вариантом отстойника на фиг.
1 и 2, причем углубление 7 выполнено не в центре отстойника, а расположено продольно. Его отличие состоит в основном в спосоое извлечения угля из продольного углубления 7. В этом варианте между парой цепей 25 предусматривается несколько прикрепленных к ним ковшей 18. Цепи проходят через ворот 26 и лебедки 16, откуда ковши 18 снова возвращаются па дно 4 и в углубление 7. Около торца 5 предусматривается небольшой отстойник 27, в котором установлен двигатель 8 с удлинителем 9, соединенным с насосом 10. К удлинптелю 9 прикреплены перемешивающие элементы
28, предназначенные для поддержания в отстойнике однородной концентрации суспензии. Труба 13, сообщающаяся с насосом
10, предназначена для вывода суспеизии.
Между большим отстойником 1 и малым отстойником 27 предусматривается водослив 29, через который по необходимости в малый отстойник 27 поступает вода. Вентилем 30 регулируется количество воды, проходящей между двумя отстойниками.
Между большим отстойником 1 и резервуаром 31 для воды предусматривается второй водослив 32, которым обеспечивается переток воды из отстойника 1 в резервуар
31. Дополнительное количество воды может подаваться в резервуар 31 по трубе 33 из выпускного отверстия 34. Количество воды, поступающей в резервуар 31, регулируется вентилем 35. Резервуар или углубление 31 для воды имсет боковые стенки 36, торцы
37 и 38 и дио 39. Впускное отверстие 40 насоса 41 для подачи воды соединено с трубой 42, Выпускное отверстие 43 насоса 41 соединено с трубой 44, которая сообщается с различными забоями шахты и обеспечивает подачу воды для получения суспензии.
Работа отстойника, изображенного на фиг. 3 — 5, аналогична работе отстойника, изображенного на фиг. 1 и 2. Отличис соСТОИТ ТОЛЬКО В ТОМ, ЧТО КОВШИ ВЫНОСЯТ уголь 23 к верхнему торцу 5 и отваливают сго в мальш отстойник 27. Для вывода суспензии по трубе 13 на поверхность шахты предусмотрен насос 10, работающий от двигателя 8.
При работе перемешивающее устройство
28 постоянно перемешивает суспензию в малом отстойнике 27, поддерживая ее концситрацию однородной. Резервуар 31 для воды поддерживается заполненным либо перетоком ее из большого отстойника 1 через водослив 32, либо выпуском воды через трубу 33 из отверстия 34 путем открытия вентиля 35.
689629
5
На фиг. 6 и 7 показан видоизмененный вариант отстойника. От тичие отстойника, изображснттого на фиг. 3 — 5, состоит г, средстве для извлечения угля из продольного углубления 7. Двигатель насоса 8 установлен не стационарно, а на площадке
45, которая перемещается по направляющей 46. Поскольку насос 10 установлен на площадке 45, труба 13 должна перемещаться вместе с площадкой 45. Для обеспечения этого движения к кровле 47 штольни 2 посредством болтов 48 прикрепляют пару рельсов 49. На рельсы 49 опираются несколько крюков 50, которые свободно перекатываются по ннм па роликах 51. На направляющих 46 установлен также транспортер 52, которьш предназначен для перемещения шланга с одного монорельса 49 на другой. В качестве опоры для уложенного шланга обычно используется монорельсовая система, при которой шланг укладывается на монорельс 49 и по мере необходимости при движении площадки 45 посредством транспортера 52 раскладывается на длину, соответствующую перемещению площадки 45. При перемещении площадки в направлении уменьшения длины шланга последний посредством транспортера 52 снова укладывается на монорельсе 49.
Между торцамп 6 и 37 установлен центробсжттыйт сепаратор 53 с впускным патрубком 54, соединештым с выпускным отверстием 55 насоса 56. Впускное отверстие пасоса 56 посредством трубы 57 сообщается с отстойником 1. Сепаратор 53 имеет отверстие 58 для выпуска твердых частиц, сообщающееся посредством трубы 59 с отстойником 1, и отверстие 60 для выпуска жидкости, сооощающсеся посредством трубы 61 с резервуаром для воды 31.
Дополнительнос колпчсство воды может подаваться по трубе 62 через вентиль 63 к выпускттому отверстию 64, из которого вода поступает в резервуар 31. Направляющие
46 могут устанавливаться на любых опорах, в этом варианте они опираются на стойки 65.
Отстойник в варианте, изобра>кенттом на фиг. 6 и 7, работает следующим образом.
Сусгеттзття подастся в отстойник 1 по трубопроводам 14. Концентрация суспеизпп, выходящей пз выпускного отверстия 15, может быть различной, начиная от почти чистой воды до 50О/О. Важно, чтобы суспензия была концентрированной.
По мере заполнения отстойника суспензией из нее на дно выпадает уголь 23. Насос 10, установленный на площадке 45, перемещается по направляющей 46 вдоль углубления 7, постепенно всасывая уголь в отверстие 11. Насос 10 может перемещаться в обоих направлетшях, как это показано стрелками 66 и 67. Для подачи в забой вода отсасывается из глазного отстойника 1 в направлении стрелки 68 через трубу 57 нато
35 т0
55 сосом 56 к центробежному сепаратору 53.
Угольная мелочь возвращается по трубе 59 в отстойник 1, как это показано стрелками
69. Из сепаратора 53 вода по трубе 61 поступает в резервуар или углубление 31.
При необходимости подачи воды в различные забои она насосом 55 закачивается в трубу 42, как это показано стрелкой 70, и выходит из трубы 44 (стрелка 71) в соответствующие забои. Дополнительная подача воды может обеспечиваться через трубу
62 открытием вентиля 63 п выпуском воды из отверстия 64 в углубление 31.
На фпг. 8 и 9 показан второй способ извлечения угольной мелочи, отлттчатотцттттся от способа, показанного на фпг. 6 и 7, при котором угольная мелочь отделялась центрооежпым сепаратором. Здесь между большим отстойником 1 и резервуаром 31 предусматривается отстойник для угольной мелочи. Поверхностная вода свободно проходит из большого отстоттттттка 1 через водослив 72 в отстойник 73 и из этого отстойника — в резервуар 31. Насос 74 для угольной мелочи имеет впускное п выпускное отверстия, которые сообщаются с отстойником 73 через трубы 75 и 76 соответственно.
Поверх отстойника 73 установлен двигатель 77. Вал 78 проходит между двигателем 77 и лопаткой 79 для перемешпванпя, а двигатель 77 крепится на опоре 80.
Описанный отстойник работает следующим образом.
Суспензия подается в большой отстойник
1 по трубам 14 через выпускное отверстие
15. Ковши 18, связаштьте с ттепями 25, выносят уголь из угп бления 7 к торцу 5 и в малый отстойник 27. Работа отстошшка и регулирование подачтт воды аналогичны описатптьтм вьцпе. При заполнеттип отстойника 1 водотт и нагольной мелочью суспензия перетекает через водослив 72 в направленшт стрелки 81 в отстойник 73 для гольной мелочи. Двигатель 77 через вал 78 вращает лопасть 79, которая поднимает осевшую угольную мелочь и обогащает ее. При этом суспензия насосом 74 засасывается через трубу 75 и из тобы 76 поступает в малый отстойтитк 27. Вода, перетекающая через вопослттв B направлении стрелки 8? в ттсзервуар. тб дпет довольтто чистой. Из резервуара 31 во,па подается в соответствуютцие заботт шахты с помотпью насоса 41, Который прокачивает ее через трубу 42 в трубу 44.
Приътеттетттте даттттого изобпететшя позволяет повысить концентраттшо минеральной части суспензип, тем самым способствуя повышению степени обогащения последней.
Формула изобретения
1. Подземный шахтный отстойник, включающий траншею, пройденную в основании горной выработки по ее длине, имеющую дно, боковые стенки и торцы, каналы для
689629 подвода суспепзии в отстойник н отсасывающее устройство, о т л и ч а ю гц и и с я тем, что, с целью повышения степени обогащения откачиваемой суспепзии за счет повышения концентрации минеральной части последней, траншея выполнена с углублением, сообщающимся с отсасывающим устройством, а отстойник снабжен средством для перемещения минеральной части суспензии от периферии траншеи к углублению.
2. Отстойник по п. 1, о т л и ч а ю ьц и и с я тем, что углубление выполнено в централ ной части отстойника, а дно отстойника наклонено в сторону этого углубления.
3. Отстойник по пп. 1 и 2, отл и ч а юшийся тем, что средство для перемещения минеральной части суспензии выполнено в виде двух лебедок, установленных по торцам траншеи и соединенных между собой замкнутым канатом с укрепленными ва нем ковшами.
4. Отстойник по и. 1, отличающийся тем, что углубление выполнено по крайней мере около одного из торцов отстойника.
5. Отстойник по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что средство для перемещения минеральной части суспензпи выполнено в виде бесконечной цепи, пропущенной
5 через ворот и лебедку, установленные по торцам траншеи, и снабженной черпаками.
6. Отстойник по пп. 1, 3 и 5, отл ича ющ н и с я тем, что ширина дна траншеи равна ширине ковша или превышает ее.
lo 7. Отстойник по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен средством для перемегцення отсасывающего устройства вдоль отстойника.
8. Отстойник по пп. 1 и 7, о т л и ч а ю15 tll. It JJ c H тем, что средство для перемещения отсасывающего устройства вдоль отстойника выполнено в виде тележки, перемегцающейся вдоль рельсов, установленных по длине отстойника.
20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США ¹ 32б9777, кл. 302 †, опублик. 196б.
2. Патент США ¹ 3046059, кл. 302 — 14, 5 опубли к. 19б2 (прототип) .
689629 (цгг,. J
1 -, е,::. — = ==: — = - — — - 1
;g -: 23
f ° .:г -, .6 1
4 А
52 гггггг 6
61 60 535Ч
V7
ЗЗ 76
66 11
689629
35 8 N фез ) Юыг, 8
77 л з773 7> рие 3
Составитель В. Баранов
Техред Н. Строганова
Редактор Д. Павлова
Корректор P. Беркович
Типография, ар. Сапунова, 2
Заказ 2358/13 Изд. № 589 Тираж 658 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
