Способ подъема минерального сырья из придонного слоя моря

 

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 02 F 3/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4406355/03 (22) 08.04.88 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) В.З.Пащенков, А.Н;Воробьев и Д,Е.Санин (53) 622.234,5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N857356,,кл. Е 02 0 17/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 977607, кл. Е 02 F 3/88, 1981. (54) СПОСОБ ПОДЪЕМА МИНЕРАЛЬНОГО

СЫРЬЯ ИЗ ПРИДОННОГО СЛОЯ МОРЯ. (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подводной добычи минерального сырья. Цель изобретения — уменьшение энергозатрат на подьем минерального сырья, Колонну труб

1 передопусканием с поверхности моря герметизируют герметизатором 2 с размещен. ным на нем зарядом 3 взрывчатого

„„ 42„„1717735 А1

2 вещества (BB); После этого колонну. труб 1 опускают и располагают ее нижний конец в. придонном слое 4 минерального .сырья;

Производят разгерметизацию нижнего конца колонны труб 1 путем взрывания за-: ряда 3 ВВ. Взрыв- заряда 3 BB направляют вдоль продольной оси колонны труб 1. За счет перепада давлений,, обусловленного массой толщи воды, производится подьем минерального сырья и его истечение из верхнего конца колонны труб 1. Скорость истечения минерального сырья из колонны труб 1:Определяют.rip фор.муле v = 2д Н вЂ” Нв 1 + Нп dj где v— скорость истечения минерального сырья, м/с g — ускорение свободного падения. м/с; Н вЂ” напор жидкости унижнего конца колонны труб, м; Нл — высота подьема минерального сырья, м; л, — коэффициент потерь напора по длине колонны труб; d —. внут- С ренний диаметр колонны труб, м, 2 з.п. ф-.лы„2 ил.

1717735

Н о

Нн — =410 м. рпр

v = 1,86 м/с. где Ь t = р — t@;

Нн = 2054,3 м, 45

v = 12,3 м/с.

Дебит рассола равен

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подводной добычи .минерального сырья, находящегося в жидком или взвешенном состоянии, Цель изобретения — уменьшение энергозатрат на подъем минерального сырья.

На фиг.1 изображена колонна труб после опускания на заданную глубину; на фиг.2 — колонна труб после разгерметизации.

Способ осуществляют следующим образом.

Колонну труб 1 перед опусканием с поверхности моря герметизируют герметизатором 2 с размещенным на нем сверху зарядом 3 BB. После этого колонну труб 1 опускают и располагают нижний конец колонны труб 1 в придонном слое 4 минераль" ного сырья. Производят разгерметизацию нижнего конца колонны труб 1 путем взрывания заряда 3 ВВ, Для обеспечения направления взрыва заряда 3 BB вдоль продольной оси колонны труб 1 в верхней части заряда 3 ВВ выполняют кумулятивную . выемку 5. Взрыв производят электрическим способом. В результате взрыва достигается мгновенная разгерметизация нижнего конца колонны труб 1 и тем самым создается резкий перепад давлений на отметках начала и конца колонны труб 1. 3а счет перепада давлений, обусловленного весом толщи воды, производится подъем минерального сырья и его истечение из верхнего конца колонны труб 1.

Скорость истечения минерального сырья из колонны труб 1 определяют по формуле где ч — скорость истечения. минерального сырья из колонны труб, м/с; у — ускорение свободного падения, мlс;

Нн — напор жидкости у нижнего конца колонны труб, м;

Нп — высота подьема минерального сырья, м;

А — коэффициент потерь напора по длине колонны труб; б — внутренний диаметр KolloHHbf труб, Пример 1. Определяют дебит пресной воды, поднимаемой с глубины Н =400 м по вертикальной колонне труб длиной L=

Н = 405 м и диаметром d =0,15 м. Плотность пресной воды р р-1000 кгlм ; морской воды pM = 1025 кг/м . Коэффициент з

Дарси А- 0,02.

Решение. По трубам на высоту Нп= 405 м поднимается пресная вода. Давление (на5 пор) от морской воды на глубине Н равен

10 В соответствии с этим скорость истечения пресной воды из колонны труб

15 Дебит(расход) пресной воды находят по формуле 2 3

Q=v F=v л, =0,0328

Пример 2. Определяют обьем добычи сильно концентрированного рассола с глубины Н = 1010 м. Длина колонны труб 1= Нп= 1010 м, диаметр труб d = 0,15 м. Плотность рассоладр= 1250 кг/м, морской воды рн= 1025 мг/м .

Коэффициент объемного сжатия рассола Д- 1,4 10 ат, коэффициент температур.ного расширения рассола /3 =

= 4,8 10 5 град . Температура рассола t =

= 50 С, температура морской воды Ь = 5 С.

Решение. Находят напор у нижнего конца колонны труб

Лс н

p A A

Скорость истечения рассола из колонны труб будет равна сР м

Q = v zt =0,217

4 с

Формула изобретения

1. Способ подъема минерального сырья из придонного слоя моря, включающий опускание с поверхности моря колонны труб и подъем минерального сырья на поверхность, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат на подъем минерального сырья, нижний конец колонны

1717735

1 с

° Ф

ФЪЮ

Р Ф ° ° с„ ю р

Составитель Н.Клочков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор М.Янкович

Заказ 858 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина. 101 труб герметизируют перед опусканием с поверхности моря, а после опускания и расположения нижнего конца колонны труб в придонном слое минерального сырья — разгерметизируют, при этом скорость истечения минерального сырья из колонны труб определяют по формуле где ч — скорость истечения минерального сырья из колонны труб, м/с; р — ускорение свободного падения. м/с;

Н, — напор жидкости у нижнего конца колонны труб, м;

Нл — высота подъема минерального сырья, м;

5 Х вЂ” коэффициент потерь напора по длине колонны труб; д — внутренний диаметр колонны труб, 2. Способ по п.1, отличающийся

10 тем, что разгерметизацию нижнего конца колон н ы труб и роизводят путем взрывания заряда ВВ, 3. Способ по пп.1 и2, отл и ча ющ ийс я тем, что взрыв заряда ВВ направляют

15 вдоль продольной оси колонны труб.