Грунтозаборное устройство эрлифтного снаряда

 

ОП ИСАНИЕ

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

883259

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.09.79 (2! ) 2815689/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

? (5l) М. Кл з

Е 02 F 3/90

Гасударственный комнтет

Опубликовано 23.1 !.81. Бюллетень № 43 (53) УДК 62!.879..45 (088.8) по делам навбретеннй и открытий

Дата опубликования описания 28.11.81 (72) Авторы . изобретения

Гl. Н. Иванов и В. H. Милянчиков

" - ! (Всесок>зный научно-исследовательский инсзенеу -нерудяигхстроительных материалов и гидромеханизации (7I ) Заявитель (54) ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОИСТВО ЭРЛИФТНОГО

СНАРЯДА

Изобретение относится к гидромеханизированному способу производства открытых горных работ с помошью эрлифтного земснаряда с трубопроводом вертикального типа, и наконечник которого оборудован вибрационным рыхлителем.

Известен эрлифтный снаряд, включающий всасывающий наконечник, оборудованный гидравлическими рыхлителями с воздушными и водяными коллекторами,(1).

При работе земснаряда на плотнослежавшихся грунтах, где грунт держит вертикальные откосы, образуется воронка всасывания близкой к цилиндрической форме диаметром несколько больше диаметра кольцевой камеры всасывающего наконечника.

Поэтому работа земснаряда на этих грунтах основана с частыми перестановками (заша- гиваниями) вертикального эрлифта. Момент перестановки обусловлен с подъемом трубопровода, т.е. отрывом наконечника от грунта и перемещением корпуса земснаряда на определенный шаг. Поэтому операция перестановки наконечника связана с непроизводительной потерей энергии н снижением производительности земснаряда по твердому.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является грунтозаборное устройство эрлифтного земснаряда, включающее эрлифтный наконечник с воздушным т и водяным коллекторами, объемную решетку, вибратор и амортизаторы (2).

К недостаткам его следует отнести то, что вибратор размещен внутри всасывающего наконечника на пути поступления основной массы грунта. Снижение живого сечения наконечника эрлифта сопровождается увеличением гидравлических сопротивлений на вход гидросмеси во всасывающее отверстие. Гидродинамические давления жидкости, возникающие от вибрирующей поверхностя вибратора, расположенного внутри всасывающего наконечника, почти не используются с пользой для разрушения откосов разрабатываемого грунта.

Цель изобретения — увеличенме объема извлечения грунта нз-под воды с одного местоположения наконечника.

Для достижения этой цели на воздушном 0 и водяном коллекторах устройства смонтирована обечайка. на которой расположена объемная решетка, при этом вибратор уста883259 новлен на обечайке с возможностью колебаний и горизонтальной плоскости.

На фиг. 1 схематИчески показано устройство, вид сбоку (с частичным сечением по диаметральной плоскости, проходящей через ось всасывающего наконечника); на фиг. 2 —. сечение А — А на фиг. 1.

Устройство состоит из эрлифтного трубопровода, оканчивающегося цилиндрическим всасывающим наконечником 1, на наружной поверхности которого расположены круговые воздушный и водяной коллекторы, образованные из цилиндрической обечайки 2 и трех конических колец 3. Вода к кольцевому коллектору подводится сверху по трубопроводу 4, а к воздушному — по трубопроводу 5. От водяного коллектора вода пода- 5 ется по изогнутым трубопроводам к гидравлическим насадкам 6. От воздушного коллектора сжатый воздух подается в эрлифтный трубопровод через щелевые окна 7. На обечайку воздушного и водяного коллекторов через кольцевую упругую прокладку 8 соосно одета обечайка большего диаметра 9, жестко соединенная с объемной решеткой 10 и источником 11 колебания с направленными колебаниями в горизонтальной плоскости. 3а верхнюю часть обечай- 2s ка 9 подвешена к эрлифтному трубопроводу с помощью амортизаторов 12 и торцевое отверстие между обечайками уплотнено эластичной фигурной прокладкой 13.

Устройство работает следующим образом.

Зо

В погруженном состоянии вертикального эрлифта запускается компрессор и водяной насос земснаряда. Включается подача сжатогс воздуха в эрлифтный трубопровод и напорной воды на гидронасадки. После начала устойчивой работы эрлифта на воде наконечник эрлифта подводится к кромке подводного корпуса земснаряда с помощью натяжных лебедок, а затем подъемной лебедкой на конеч н и к эрл и фта при подни м ается до верхнего уровня грунта с одновремен- 40 ным зашагиванием. Включается в работу вибратор и производится опускание наконечника эрлифта до соприкосновения с грунтом.

По мере выработки грунта контакт наконечника эрлифта с грунтом поддерживается 45 опусканием эрлифтного трубопровода за счет его собственного веса. При достижении наконечника до подошвы забоя производится подъем трубопровода и новое зашагивание на расчетный радиус.

Зашагивание может производиться и без отрыва наконечника от грунта. Это возможно только при условии, когда откос грунта легко обрушается от бокового соприкосновения эрлифтного вибронаконечника на уровне подошвы забоя.

Эффект вибрации источника ll колебаний объемной решетки 10 и обечайки 9 передается на разрабатываемый забой через присоединенную массу жидкой среды.

Все точки вибрирующих поверхностей в любом, произвольно взятом, горизонтальном сечении имеют равную амплитуду колебаний. Присоединенная масса воды для виброоргана предлагаемой формы с вибратором горизонтальных колебаний будет иметь форму эллипса. Поэтому и форма обрушения грунта от воздействия вибратора будет иметь также форму эллипса, где большая ось эллипса совпадает с направлением вектора амплитуды колебаний, проходящей через ось наконечника.

Колебание присоединенной массы жидкой среды вокруг всасывающего наконечника и распространение переменных давлений в жидкой среде приводит к разрушению структурных связей между частицами грунта и образованию трещин, способствующих обрушению грунта с боковых откосов забоя на большем удалении от наконечника. Напорные струи гидронасадков способствуют более интенсивному обнажению откосов от обрушенной массы грунта и интенсифицируют процесс грунтозабора.

Экономический эффект достигается за счет сокращения числа циклов по передвижке (зашагивание) наконечника земснаряда и увеличения объема добычи грунта с одной стоянки. Увеличение объема добычи грунта с одной стоянки становится возможным, благодаря увеличению радиуса обрушения грунта вокруг наконечника эрлифта. В зависимости от увеличения мощности продуктивного слоя экономический эффект будет возрастать. Например, для месторождения с продуктивным слоем в 10 м экономический эффект составит 17 тыс. руб. на один земснаряд производительностью по грунту

100 мз/ч.

Формула изобретения

Грунтозаборное устройство эрлифтного снаряда, включающее эрлифтный наконечник с воздушным и водяным коллекторами, объемную решетку, вибратор и амортизатор, оТличающееся тем, что, с целью увеличения объема извлечения грунта из-под воды с одного местоположения наконечника, на воздушном и водяном коллекторах устройства смонтирована обечайка, на которой расположена объемная решетка, при этом вибратор установлен на обечайке с возможностью колебаний в горизонтальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шкундин Б. М. Землесосные снаряды. М., 1973, с. 79 — 80.

2. Авторское свидетельство СССР № 166905, кл. E 02 F 3/92, 1963.

883259

Составитель Г. Мареев

1ь. . а кто р Р 11и пик а Техред А. Бойкас Корректор Н. Степ

1а а па I 6141/42 Тираж 696 Подписное

BliHItIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l I3II35. Москва. Ж - -35, Раушская иаб., д. 4/5

<Ьвлнал П11П 11аген, г. Ужгород, ул. Проектная, 4