Устройство для подводной разработки горных пород

 

Использование: в области гидромеханизации при разработке грунтов в подводных забоях Сущность изобретения устройство содержит породонаправляющий трубопровод с коническим всасывающим патрубком, внутри которого на приводном валу установлен шнек с рыхлителем. В полости патрубка шнек выполнен конусным, обращенным большим основанием в сторону забоя Для снижения энергоемкости подводной разработки трубопровод и расположенный в нем шнек выполнены конусными , обращенными большим основанием к забою . Рыхлитель выполнен в виде фрезы тарельчатого типа с лемехообразными лопастями-отвалами. а конусная часть шнека выполнена с дополнительной конусной частью, обращенной меньшим основанием к фрезе. 1 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Ю

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5012880/03 (22) 20.1191 (46) 15.10.93 Бюл. hh 37 38 (76) Папулов Владимир Ильич; Камышников Игорь

Григорьевич; Иванов Апександр Сергеевич; Пак

Петр Андреевич; Папаяни Федор Алексеевич; Жуков Анатолий Васильевич; Кукушкин Борис

Михайлович; Сандаков Андрей Аркадьевич (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДНОЙ РА3РАБОТКИ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Использование: в области гидромеханизации при разработке грунтов в подводных забоях Сущность изобретения: устройство содержит породо(19) Я (и) 2001208С1 (9)) ЕЗ(З 88 направляющий трубопровод с коническим всасывающим патрубком, внутри которого на приводном валу устаноэлен шнек с рыхлителей В полости патрубка шнек выполнен конусным, обращенным большим основанием в сторону забоя. Для снижения энергоемкости подводной разработки трубопровод и расположенный в нем шнек выполнены конусными, обращенными большим основанием к забою. Рыхпитель выполнен в виде фрезы тарепьчатого типа с лемехообразными лопастями-отвалами, а конусная часть шнека выполнена с дополнительной конусной частью, обращенной меньшим основанием к фрезе. 1 ил.

2001208

Изсбретение касается горно-морских доб ыч н ых, дноуглубительных и подводнотехнических земляных работ и может быть использовано для выемки озерных донных отложений.

Известно устройство для подводной разработки горных пород, включающее фреэу тарельчатого типа и всасывающую трубу грунтового насоса.

Недостатки данного устройства — низкая производительность разработки донных пород, высокая энергоемкость процесса их всасывания и подъема из-за невысокой консистенции водогрунтовой смеси.

Известно также устройство для подводной разработки горных пород, принятое в качестве прототипа, включающее породонаправляющий трубопровод с коническим всасывающим патрубком, внутри которых на приводном валу установлен шнек с рыхлителем, шнековые лопасти которого размещены с уменьшением шага в сторону подачи горной массы и выполненным в нижней части, размещенной в патрубке, конусным, обращенным большим основанием в сторону забоя.

Недостатки данного устройс" ва — высокая энергоемкость выемки, а также малая производительность разработки донных отложений иэ-за невоэможнсти непрерывного папильонирования земснаряда в забое и необходимости вести разработку циклично, причем воронкообразными выработками.

Цель изобретения — снижение энергоемкости выемки горной массы и обеспечение воэможности выемки с непрерывным папильонированием земснаряда в забое с минимальным экологическим ущербом для окружающей водной среды.

Цель достигается тем. что в устройстве для подводной разработки горных пород, включающем породонаправляющий трубопровод с коническим всасывающим патрубком, внутри которых на приводном валу установлен шнек с рыхлителем, шнековые лопасти которого размещены с уменьшением шага в сторону подачи горной, массы и выполненным в нижней части, размещенной в патрубке, конусным, обращенным

6олbLU ëM основанием в сторону забоя, трубопровод и расположенный в нем шнек выполнены конусными. обращенными большим основанием к забою, при этом рьхлитель выполнен в виде фрезы тарельчатого типа с лемехообраэными лопастями-отвалами, а конусная часть шнека выполнена с дополнительной конусной частью, обращенной меньшим основанием к фрезе.

На чертеже представлено устройство для подводной разработки горных пород, продольный разрез.

Предлагаемое устройство содержит по5 родонаправляющий ствол 1 конусообразной формы с раструбом 2. внутри которых на валу 3 размещен фрезерно-шнековый ротор

4 со шнековыми лопастями 5. установленными вдоль оси вала по винтовой обраэую10 щей с уменьшением диаметра витков и шага их расстановки по высоте. К нижнему концу вала 3 с помощью ступицы 6 крепится фреэа

7 тарельчатого типа с лемехообразными лопастями-отвалами 8. снабженными режущи15 ми элементами 9 в чиде совков с лезвиями и закрепленными на тарелке (платформе)

10. Верхний конец вала 8 через муфту 11 соединен с электроприводом ротора 4 (не показан), который вместе с породонаправ20 ляющими стволом 1 и раструбом 2 прикреплены ребрами 12 к раме 13, подвешенной на рамоподъемной стреле плавснаряда(не показан). В верхней части породонаправляющего ствола 1 смонтирован выпускной патрубок с гибким рукавом 14. Вал 3 ротора

4 в верхней части вращается в подшипнике

15, а в нижней — внешними кромками лопастей шнека крутится между роликами качения 16, выполненными на подшипниках в

30 специальных накладных коробках 17, которые установлены в окне-щели, прорезанном в стенке ствола 1 по образующей окружности (например, в четырех или шести точках), раструб 2 снабжен гибким упругим поясом

35 18.

Описываемое устройство работает следующим образом.

Фрезерно-шнековое устройство. включающее фрезерно-шнековый ротор 4, снаб40 женный фреэой 7 тарельчатого типа с лемехообраэными лопастями-отвалами 8, шнековыми лопастями 5 и размещенный внутри породонаправляющего ствола 1 с раструбом 2, подвешенное на стреле плавс45 наряда за раму 13, плавно и медленно.опускают вертикально (предварительно включив электропривод ротора 4 и одновременно папильонируя в забое) до контакта с дном водоема. В результате фреза 7 режу50 щими элементами 9. подрезая слоями породу, внедряется в ее толщу на глубину, например, 20-30 см. захватывает срезанные слои(в зоне. ограниченной раструбом 2 с эластичным поясом 18. выполненным иэ резинотканевой ленты), и лемехообразными лопастями-отвалами 8 опрокидывает их, направляя в центр "тарелки" (платформы) 10 непосредственно на нимние аитки шнековых лопастей 5 ротора 4 гд» ага порода подхватывается lllHpv()p!. 1 л >пм:тями 5 и

2001208

55 по виткам проталкивается (поднимается) вверх и выдавливается через патрубок с гибким рукавом 14 на борт плавснаряда, При этом за счет оснащения шнекового ротора 4 фрезой 7 тарельчатого типа с лемехообраз- 5 ными лопастями-отвалами 8 и выполнения породонаправляющего ствола 1 в форме конуса. сужающегося вверх, а также в результате того, что нижние витки шнекового ротора 4, начиная от раструба 2, выполнены 10 большего диаметра, чем верхние, и расположены с уменьшением шага их расстановки и, кроме того, за счет создания под раструбом 2 (т.е. в нижней конусной части шнекового ротора 4 с меньшим основанием 15 у фрезы 7) полости большого объема, обеспечивается максимальный захват горной массы (причем без просора), поступаемой на "тарелку" (платформу) 10, и перемещение ее с постоянным подпором вверх. Это по- 20 эволяет создавать дополнительный напор в выпускном патрубке с гибким рукавом 14, достаточный для того, чтобы горная масса с высокой консистенцией (подобно пасте, выдавливаемой из тюбика) легко продавлива- 25 лась через этот патрубок и далее поступалэ по трубопроводу в надводные плавсредства (на баржу, плашкоут, шаланду и тл.).

Технико-экономические достоинства заявляемого технического решения состоят 30 в следующем: — повышается эффективность подводной выемки донных горных пород за счет снижения удельной энергоемкости процессов их подводного экскавировэния и подь- 35 ема на борт плавснаряда путем совмещения на одном валу со шнеком фрезы тарельчатого типа, снабженной лемехообразными лопастями-отвалами, в совокупности с конусным выполнением породонаправляю- 40 щего ствола и шнекового ротора, образующих уменьшающиеся (по высоте ротора вверх) геометрические объемы породопередающих камер, заключенных между внут45

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДНОЙ РАЗРАБОТКИ ГОРных поРод, включающее породонаправляющий трубопровод с коническим всасывающим пэтрубком. внутри которого нэ приводном валу установлен шнек с рыхлителем, шнековые лопасти которого размещены с уменьшением шага в сторону подачи горной массы, выполненный в нижней части, размещенной в патрубке, конусным. обращенным большим основанием в ренней поверхностью породонэпрэаляющего ствола и витками шнековых лопэстсй, что обеспечивает захват больших объемов породы и подачу ее под раструб, к центру фрезы и далев вверх, исключая при этом просор и разжижение горнч массы; — повышается производительность подводной разработки горных пород(на единицу мощности привода породозаборного устройства) эа счет обеспечения возможности оперативного и точного регулирования технологических параметров подводной экскавации горной массы как по площади забоя так и по глубине разработки с одновременной непрерывной и направленной принудительной подачей донных отложений тэрельчэтой фреэой под раструб породонэпрааляющего ствола и далее вверх по нему ло эстями шнекового ротора, причем с консистенцией, близкой к состоянию в "лежалом" (первоначальном) виде; — снижается вредное экологическое воздействие процесса подводной разработки горных пород на окружающую водную среду за счет устранения просора и снижения степени выноса породных частиц из эоны грунтоззборэ, изалироаэ :ной конусной частью раструба и эластичным, поясом; — обеспечивается возможность селективной послойной выемки донных отложений, причем с точностью снятия слоя до

10-15 см, что весьма важно при удалении с поверхности водоема породных наслоений, содержащих канцерогенные составляющие; — достигается возможность выемки донных отложений без их разжижения водой (т,е. с консистенцией в "лежалом" состоянии), что особенно важно при складировании горной массы на берегу. (56) Авторское свидетельство СССР

М 901399, кл. Е 02 F 3/88, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1744207, кл, Е 02 F 3/88, 1990. сторону забоя, отличающееся тем, что трубопровод и расположенный в нем шнек выполнены конусными, обращенными большим основанием к забою. при этом рыхлитель выполнен в виде фрезы тэрельчатого типа с лемехообрэзными лопастями-отвалами, а конусная часть шнека выполнена с дополнительной конусной частью, обращенной меньшим основание к фрезе, Редактор Л. Волкова

Составитель В. Папулов

Техред М.Моргентал

Тираж

Заказ 3117

НПО "Поиск" Роспатента

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

Корректор С.10ско

Подписное

Производственно-издательский комбинат "Патент" r Ужгород ч;i l .м.ц пни. 101