Устройство для выемки и транспортирования несвязных материалов из водоема

 

Изобретение относится к гидромеханизации добычи и транспортирования несвязных материалов. Задачей изобретения является снижение энергоемкости добычи, простота изготовления, увеличение дальности транспортирования пульпы. Устройство содержит установленное на понтоне грунтозаборное устройство в виде дополнительного эрлифта, магистральный пульпопровод для транспортирования и скважинный эрлифт для выгрузки несвязных материалов на дневную поверхность. Между дополнительным эрлифтом и магистральным пульпопроводом установлен сепаратор для освобождения пульпы от воздуха, расположенный с возможностью ее транспортирования за счет разности геодезических отметок сепаратора и забоя скважины скважинного эрлифта. 1 ил.

Изобретение относится к технике и технологии гидромеханизированных работ по добыче и транспортировке несвязных материалов.

Наиболее близким аналогом из известных является изобретение N 1668572 A1 (бюл. N 29 от 07.08.91 г.), включающее грунтозаборное устройство, соединенное гибким рукавом с магистральным пульпопроводом, оканчивающимся у забоя скважины, и скважинный эрлифт для выгрузки пульпы на дневную поверхность. Транспортирование пульпы от всаса до забоя скважины осуществляется за счет разности их геодезических отметок. Магистральный пульпопровод является сифонным, потому что расположен выше уровня поверхности водоема. Если суммарные потери давления в пульпопроводе превышают 10 м вод. ст., то происходит кавитационный разрыв потока. Это ограничивает дальность транспортирования пульпы. Кроме того, перед пуском установки необходимо заполнять всю систему водой, для этого требуется насос и обратный клапан в грунтозаборном устройстве.

Задачами, на решение которых направлено изобретение, являются: снижение энергоемкости процесса добычи, простота изготовления установки, увеличение дальности транспортирования пульпы.

Для решения поставленных задач в устройстве для выемки и транспортирования несвязных материалов из водоема, включающем установленное на понтоне грунтозаборное устройство, магистральный пульпопровод для транспортирования и скважинный эрлифт для выгрузки несвязных материалов на дневную поверхность, грунтозаборное устройство выполнено в виде дополнительного эрлифта, между дополнительным эрлифтом и магистральным пульпопроводом установлен сепаратор освобождения пульпы от воздуха, расположенный с возможностью ее транспортирования за счет разности геодезических отметок сепаратора к забоя скважины скважинного эрлифта.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство для выемки и транспортирования несвязных материалов из водоема содержит вентиль 1 для подачи сжатого воздуха в нагнетательный трубопровод дополнительного эрлифта 2, понтон 3, на котором расположено грунтозаборное устройство, выполненное в виде дополнительного эрлифта 2, сепаратор 4 для освобождения пульпы от воздуха, расположенный между магистральным пульпопроводом 5 и нагнетательным трубопроводом скважинного эрлифта 6, и вентиль 7 нагнетательного трубопровода. Сепаратор 4 расположен с возможностью транспортирования пульпы за счет разности геодезических отметок сепаратора 4 и забоя скважины. Верхняя часть дополнительного эрлифта 2 тангенциально соединена с сепаратором 4. Нижняя часть сепаратора 4 соединена гибким рукавом с магистральным пульпопроводом 5, который у забоя скважины переходит в скважинный эрлифт 6. Эрлифты 2,6 и магистральный пульпопровод 5 изготовляют из стальных труб диаметром 150-200 мм, а сепаратор 4 - из труб диаметром 600-700 мм. Для подачи сжатого воздуха от компрессора к эрлифтам можно применять стальные трубы диаметром 40-50 мм или гибкие прорезиненные рукава.

Выемка, транспортирование и выгрузка несвязных материалов осуществляется следующим образом.

При подаче сжатого воздуха через вентиль 1 к дополнительному эрлифту 2, расположенному на понтоне 3, трехфазная смесь (песок, вода, воздух) поднимается к сепаратору 4.

Входящий в сепаратор 4 тангенциально направленный поток трехфазной смеси завихряется, при этом воздух отделяется от пульпы и уходит в атмосферу, а нисходящий поток пульпы по магистральному пульпопроводу 5 поступает в скважинный эрлифт 6. При открытом вентиле 7 сжатый воздух аэрирует пульпу. Образовавшаяся трехфазная смесь поднимается по эрлифту 6 вверх и изливается на дневную поверхность. В момент излива происходит разделение смеси. Воздух уходит в атмосферу, твердая фаза укладывается в штабель, а вода фильтруется и возвращается в водоем.

Рассматривая заявляемое устройство в динамике, можно заметить, что выемка и выгрузка несвязных материалов осуществляются за счет энергии сжатого воздуха, а транспортирование пульпы по магистральному пульпопроводу за счет потенциальной энергий положения, определяемой разностью геодезических отметок сепаратора и забоя скважины. При этом магистральный пульпопровод является напорным, что позволяет увеличить дальность транспортирования пульпы за счет увеличения разности вышеуказанных геодезических отметок, не опасаясь разрыва потока. Устройство перед пуском в работу не надо заполнять водой, что упрощает его конструкцию и создает надежность в эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для выемки и транспортирования несвязных материалов из водоема, включающее установленное на понтоне грунтозаборное устройство, магистральный пульпопровод для транспортирования и скважинный эрлифт для выгрузки несвязных материалов на дневную поверхность, отличающееся тем, что грунтозаборное устройство выполнено в виде дополнительного эрлифта, между дополнительным эрлифтом и магистральным пульпопроводом установлен сепаратор для освобождения пульпы от воздуха, расположенный с возможностью ее транспортирования за счет разности геодезических отметок сепаратора и забоя скважины скважинного эрлифта.

РИСУНКИ

Рисунок 1