Устройство для глубоководной добычи и подъема твердых полезных ископаемых

 

С. 6. Истошин, Г. В. Мареев и В. В. Моск итин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский инстйтут геологии зарубежных стран (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОВОДНОЙ ДОБЫЧИ

И ПОДЪЕМА ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к. подводной разработке месторождений твердых полезйых ископаемых и подъема их со дна. водных акваторий и морей.

Добываемые на дне различными аг—

5 регатами твердые полезные ископае мые принципиально могут транспортироваться на поверхность к судну обеспечения погружными аемлесосами, эрлифтами и механическими средствами о с гибкими носителями и контейнерами в виде бесконечных дражных устройств.

Каждый из способов транспортирования имеет свою область применения. 8 настоящее время все большее распро1$ странение получает метод подводной добычи с использованием бесконечного каната и закрепленными на нем черпаками.

Известно устройство для добычи и транспортирования твердых полез" ных ископаемых со дна глубоководных водоемов, которое включает в себя плавсредство с разгрузочным узлом, компрессор, гибкий носитель с черпаками-контейнерами и придонный добычной агрегат (1).

Однако при работе данного устройства, суднообеспечения должно находиться строго по вертикали над добычной установкой, в противном случае гибкий носитель всплывает отдельной частью в стороне от судна, причем. контейнерные элементы наклоняются параллельно поверхности воды, воздух выходит и в дальнейшем образовывается так называемая "тонуцая петля", что приводит к потере добываемого полезного ископаемого.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для глубоководной добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых, включаюцее гибкий носи тель с нисходящей и восходящей ветвями и присоединенными к нему чер" паками-коитейнерами, выполненными в

3 93557 виде металлических емкостей, привод гибкого носителя, компрессор, придонный добычной агрегат, направляющие нисходящей и восходящей ветвей гибкого носителя и направляющую добычного агрегата (2).

Недостатками данного устройства являешься то, что при волновых воздействиях гибкий носитель может получить дополнительные растягивающие íà- io грузки, что приводит к его разрыву.

Кроме того, на глубине возможно нахождение гибкого носителя s произвольном положении вблизи дна., что приводит к трению его о дно и к запутыванию в неровностях дна и технологических элементах добычной установки.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем снижения величины нагрузки на гибкий носитель и его привод.

Поставленная цель достигается тем, что а устройстве для глубоководной добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых, включащем гибкий носитель с нисходящей и восходящей ветвями и присоединенными к нему черпаками-контейнерами, выполненными в виде металлических емкостей, привод гибкого носителя, компрессор, придонный добычной агрегат, направляющие нисходящей и восходящей ветвей гибкого носителя и направляющую добычного агрегата,каждый черпак-контейнер снабжен эластичной емкостью и емкостью-распределителем сжатого зз газа, при этом емкость-распределитель расположена между эластичной и металлической емкостями.

Каждая емкость-.распределитель имеет штуцер выпуска газа, обратный клапан и размыкатель подачи сжатого газа в эластичную емкость.

Штуцер и раэмыкатель имеют нажимные клапаны.

Направляющие нисходящей и восходящей ветвей гйбкого носителя и направляющая придонного добычного агре- гата имеют пазы, направляющая нисходящей .ветви имеет патрубок подачи газа, а направляющие восходящей ветви и добычного агрегата имеют контакторы, при этом патрубок подачи газа и контакторы размещены в nasax, выполненных в соответствующих направляющих.

Дно металлической емкости каждого иэ черпаков-койтейнеров выполнено решетчатым, 3 1

На фиг. 1 приведено устройство, общий вид; на фиг. 2 - контейнер с разрезом; на фиг. 3 - вид трубчатой направляющий нисходящей ветви, разрез; на фиг. 4 - вид трубчатой направляющей придонного добычного аппарата; на фиг. 5 - вид трубчатой направляющей восходящей ветви.

Устройство состоит из судна 1 обеспечения, гибкого носителя 2, с контейнерами 3, надетыми на гибкий носитель. Донная часть контейнеров выполнена решетчатой. На судне обес" печения смонтирован барабанный тяговый механизм 4, а-,>внутри его укреплены трубчатые направляющие нисходящей 5 и восходящей б ветви гибкого носителя. Трубчатые направляющие 5 и 6 смонтированы на борту судна. Гибкий носитель в данном устройстве может быть выполнен в виде стального или капронового каната, что значительно упрощает койструкцию по сравнению с известным устройством. Придонный добычной аппарат 7 имеет трубчатую направляющую 8 для пропуска через нее бесконечного гибкого носителя с контейнерами.

Контейнер бесконечного гибкого носителя (фиг.2) состоит из емкости 9, выполненной из резинотканевого материала и стальной емкости - распределителя 10. Кроме того, контейнер имеет металлическую емкость ll для твердого полезного ископаемого с окном 12 для разгрузки порции полезного ископаемого из придонного добычного аппарата 7.

8 емкость - распределитель 10 вмонтирован обратный клапан 13 для подачи в нее сжатого газа, а также штуцер 14 для выпуска сжатого газа в атмосферу в трубчатой направляющей б из резинотканевой емкости 9 и размыкатель. 15 подачи сжатого газа в емкость 9. Во избежание перекручивания контейнера на гибком носителе 2, он скреплен с HHH рядом гибких TRI 16 °

Емкость-распределитель имеет также переточные каналы 17, а штуцер 14 выпуска сжатого газа и размыкатель 15 ,подачи сжатого газа снабжены пружинными нажимными клапанами 18. В теле трубчатых направляющих 5, 6, 8 выполнены отверстия 19 для прохода контейнеров 3 и пазы 20-22. Пазы вы-. полнены с таким расчетом, чтобы при работе в них проходили обратный клапан 13, штуцер 14 и размыкатель 15 соФормула изобретения

1. Устройство для глубоководной добычи и подъема твердых полезных ископаемых, включающее гибкий носитель с нисходящей и восходящей ветвями и присоединенными к нему черпаками-контейнерами, выполненными в виде металлических емкостей, привод гибкого носителя, компрессор, при5 93557 ответственно каждого контейнера. Для этого пазы трубчатых направляющих 5, о

6, 8 выполнены под углом 120, а обратный клапан, штуцер и размыкатель установлены соответственно в теле емкости 10 каждого контейнера также под углом 120 . Поэтому контейнеры установлены на гибком носителе с таким расчетом, чтобы паз 20 служил лишь для захода обратного клапана 10 каждого контейнера, паз 21 - для захода раэмыкателя 15 подачи сжатого газа, а паз 22 — для захода штуцера

14 каждого контейнера.

В пазу, например, 20 нисходящей 1S ветви гибкого носителя смонтирован патрубок 23 подачи газа в емкость- распределитель 10. В пазу трубчатой направляющей 8 добычного аппарата 7, выполненном через 12lf по отношению в к соответствующему пазу 20, в теле . трубчатой направляющей 5 нисходящей ветви гибкого носителя 2, смонтирован контактор 24. В пазу трубчатой направляющей 6 восходящей ветви гибко- 2s го носителя 2, выполненном через 240 е по отношению к соответствующему пазу 20 трубчатой направляющей добычмого аппарата 7, смонтирован также контактор 25..Размер контакторов эави- уе сит от выполняемых функций. Базы 20"

22 и контакторы 24 и 25 выполняют роль управляющих элементов. В качестве паза может использоваться в зависимости от глубины добычи либо воздух, либо нефтяной сжатый газ.

Устройство работает следующим. образом.

Судно обеспечения перемещается к месту добычи. По прибытии на место опув скают на. дно придонный добычной аппарат 7 с бесконечным гибким носителем 2 с контейнерами 3. Приводят в движение барабанный тяговый меха" низм 4. Контейнеры 3 проходят через трубчатую направляющую 5 нисходящей ветви и,через специальный патрубок и обратный клапан l3 с помощью компрессора, установленного на борту судна 1 в емкость-распределитель закачивается необходимая порция сжатого газа. Контейнеры проходят через трубчатые направляющие 5., 6, 8 с периодической остановкой. Далее из трубчатой направляющей 5 контейнеры подаются к придонному добычному аппарату 7, где загружаются через окна 12 в емкость 11 твердым полезным ископаемым. После загрузки контейнеры

3 6 попадают в трубчатую направляющую 8, где посредством размыкателей 15 и нажимным клапаном 18, которые, соприкасаясь с контактором 23 соответствующего паза направляющей 8, дают возможность через переточные каналы

17 попасть сжатому газу из емкости распределителя 10 в реэинотканевую . емкость 9, последняя при расширении газа принимает необходимую форму.

После чего контейнеры по восходящей ветви начинают подниматься к судну обеспечения 1. Благодаря подъемной силе емкости 9 увеличивается подъемная сила всей ветви, уменьшается нагрузка на канат и на барабанный тяговый механизм, а также увеличивается скорость подъема ветви, а, следовательно, и производительность ме-. ханизма. Первоначальная периодичность при наполнении емкости-распределителя сжатым воздухом невелируется, так как длина гибкого носителя значительна, При движении контеййеров 3 вверх часть илистых отложений будет отмываться через сетчатые днища, что также увеличит производительность устройства.

В дальнейшем при подходе контейнеров 3 в трубчатую направляющую 6 при контакте клапан 18 штуцера 14.о контактор 23 соответствующего паза срабатывает штуцер 14 и гаэ из емкости.9 выпускается в атмосферу. Контейнеры же разгружаются в барабанном тяговом механизме. Процесс повторяется. При значительном волнении при всплытии отдельной части гибкого носителя воздух не будет выходить из емкости 9, а следовательно исключена потеря добычного полезного ископаемого.

Предлагаемое устройство обладает надежностью, достаточной точностью в отработке поверхности дна водоема и эффективно производит отбор полезных ископаемых.

9355 донный добычной агрегат, направляющие. нисходящей и восходящей ветвей гибкого носителя и направляющую добычного агрегата, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем снижения величины нагрузки на гибкий носитель и его привод, каждый черпакконтейнер снабмен эластичной емкостью и емкостью"распределителем сжа- того газа, при этом емкость"распределитель расположена между эластичной и металлической емкостями.

2. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждая емкость- 1 распределитель имеет штуцер выпуска газа, обратный клапан и размыкатель подачи сжатого газа в эластичную емкость.

3. Устройство по и ° 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что штуцер и размыкатель имеют нажимные клапаны.

73 8

4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что направляющие нисходящей и восходящей ветвей гибкого носителя и направляющая придонного добычного агрегата имеют пазы, направляющая нисходящей ветви имеет патрубок подачи газа, а направляющие восходящей ветви и добычного агрегата имеют контакторы, при этом пагрубок подачи газа и контакторы размещены в пазах, выполненных в соответствующих направляющих.

5. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что дно металлической емкости каждого из черпаковконтейнеров выполнено решетчатым.

Источники информации, / принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 693019, кл. E 21 С 45/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 1 " 2913653/29-03, 1980.

935573

Фиг, Р

2l

2 фри ф 21

ВНИИПИ Заказ 4169/33 Тираж 709 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4