Устройство для разработки илистых отложений

 

Изобретение относится к устройствам для селективной разработки подводных месторождений и донных осадков, представленных илами, шламами и подобными веществами текучей и частично вязкотекучей консистенции с различным качественным составом по мощности подводной залежи. Преимущественной областью использования изобретения является разработка озерных месторождений сапропеля и илов других водоемов, особенно имеющих водо- и рыбохозяйственное значение, и месторождений лечебных грязей. Устройство для разработки илистых отложений содержит корпус, насос с илозаборным шлангом, спускоподъемное средство, корпус имеет прямоугольное сечение и выполнен с дуговой прорезью, занимающей на одной из стенок половину окружности, и установленным на той же стенке с возможностью вращения вокруг общего с прорезью центра поворотным кругом с впускным отверстием и запирающим и открывающим это отверстие шибером, при этом прорезь в стенке корпуса и впускное отверстие поворотного круга расположены на одинаковом от центра радиусе, а корпус расположен на телескопичных опорах. Достоинствами устройства являются обеспечение селективной выемки сапропеля различных качественных характеристик, отсутствие необходимости его переустановок в процессе отработки залежи, представленной илами текучей и частично вязкотекучей консистенции, минимальные нарушения экосистемы озера, обеспечение круглогодичного процесса добычных работ, поточный процесс заполнения устройства сапропелем и его выемки, что позволяет эффективно использовать устройство для добычи сапропеля и других илистых отложений в водоемах любой категории водопользования. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для селективной разработки подводных месторождений и донных осадков, представленных илами, шламами и подобными веществами текучей и, частично, вязкотекучей консистенции с различным качественным составом по мощности подводной залежи. Преимущественной областью использования изобретения является разработка озерных месторождений сапропеля и илов других водоемов, особенно имеющих водо- и рыбохозяйственное значение, и месторождений лечебных грязей.

Известно устройство для подводной добычи илообразного вещества (патент РФ N 608936, М. Кл.² E 21 С 45/00, 1978), включающее плавучий понтон, резервуар-накопитель, вакуум-насос с гидровсасывающим патрубком, причем гидровсасывающий патрубок снабжен опорой в виде широкой лыжи, которая соединена с понтоном шарнирной тягой.

Недостатком устройства является сезонное производство работ, а также перемещение в процессе илозабора непосредственно рабочего органа устройства по верхней границе ила уплотненной консистенции. Таким образом, в водоеме остается (и взмучивается, нарушая экологию озера) ил текучей и, частично, вязкотекучей консистенции, наиболее богатый органическими веществами, исключается возможность селективной выемки ила.

Известен способ добычи сапропеля со дна водоема с использованием опускного колодца в виде сплошной трубы с ограничением внутри его, извлекаемого затем сапропеля (патент РФ N 2057938, М. Кл⁶. E 21 С 50/001, 1996, принятый за прототип).

При этом способе труба с плавсредств при помощи спускоподъемных механизмов опускается в водоем до достижения ею твердого дна. После этого из трубы в водоем сначала удаляется вода, а затем насосом полностью извлекается сапропель в объеме, ограниченном емкостью трубы. После этого труба несколько приподнимается над уровнем дна и за счет гидростатического давления в нижнюю ее часть поступает определенный объем сапропеля, который вновь извлекается грунтовым насосом. После 2-3 подъемов труба перемещается в новое положение.

Недостатком способа является цикличность производства работ, невозможность селективной выемки сапропеля по толще залежи, нарушение верхнего слоя сапропеля (что недопустимо для водоемов, имеющих водо- и рыбохозяйственное значение), невозможность осуществления круглогодичных работ, необходимость постоянного использования плавсредств и специальной техники для производства спускоподъемных операций и перемещения устройства.

Особо необходимо подчеркнуть, что способ является некорректным с точки зрения сохранности экосистемы озера (валовая выемка сапропеля из трубы-колодца), поскольку в случае освоения залежи, расположенной в озере, имеющем водо- и рыбохозяйственное значение, полностью нарушается целостность и жизнедеятельность верхнего, приблизительно метрового слоя сапропелевой толщи, что по мнению лимнологов, недопустимо.

Задачей предлагаемого изобретения является максимально возможное сохранение экосистемы водоема при производстве добычных работ, обеспечение селективной выемки сапропелей различного качества, исключение перемещений устройства в процессе разработки илов текучей и вязкотекучей консистенции, устранение необходимости применения специальных средств обеспечения устройства с соответствующим снижением себестоимости добываемого сырья и возможностью осуществления круглогодичных добычных работ. Поставленная задача решается тем, что устройство для разработки илистых отложений, содержащее корпус, насос с илозаборным шлангом, спускоподъемное средство, характеризуется тем, что корпус имеет прямоугольное сечение и выполнен с дуговой прорезью, занимающей на одной из стенок половину окружности и установленным на той же стенке с возможностью вращения вокруг общего с прорезью центра поворотным кругом с впускным отверстием и запирающим и открывающим это отверстие шибером, при этом прорезь в стенке корпуса и впускное отверстие поворотного круга расположены на одинаковом от центра радиусе, а корпус расположен на телескопичных опорах.

Устройство поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан разрез фронтальной проекции общего вида устройства для селективной разработки илистых отложений, на фиг. 2 сечение по А- А, а на фиг. 3 сечение по Б-Б.

Устройство содержит корпус 1 с радиальной (на половину окружности) прорезью 2, внутренний поворотный круг 3, установленный на стенке корпуса 1, с прорезью 2 с возможностью вращения в вертикальной плоскости и жестко соединенный по половине внешнего периметра с шестерней 4. Шестерня 4 поворотного круга 3 связана с ведущей шестерней 5 и далее с приводом (на фиг. 1 не показан). Внутренний поворотный крут 3 снижен впускным отверстием 6, расположенным в плоскости прорези 2 и закрывающим это отверстие механизмом, состоящим из цилиндра 7, шибера 8, соединительного штока 9 и, подводящего рабочую жидкость шланга 10.

Все устройство устанавливают на дне на заостренных опорных стойках 11, регулируемых по высоте, например винтовых или гидравлических, а поступающий в устройство ил при открытом впускном отверстии 6 по илозаборному шлангу 12 перекачивают в накопители (на чертеже не показаны).

Первоначальное расположение верхней и нижней части прорези 2 (диаметр круга прорези 2 близок по размерам мощности ила текучей консистенции) по вертикальной мощности разрабатываемой залежи регулируется опорными стойками 11, а длина корпуса обеспечивает при его установке на дно превышение над уровнем воды на 0,8-1,0 м.

Устройство работает следующим образом. С закрытым шибером 8 впускным отверстием 6, что исключает попадание в него при опускании воды и ила, устройство опускают в водоем до достижения (шорными стойками 11 твердого дна. Впускное отверстие находится в нижней точке. За счет изменения длины опорных стоек впускное отверстие 6 устанавливают на уровне нижней границы слоя, подлежащего разработке. После этого шибер 8 при работе гидроцилиндра 7 открывает впускное отверстие 6, и происходит заполнение корпуса устройства илом из заданного горизонта за счет гидростатического давления. Вращение поворотного круга 3 с изменением положения впускного отверстия б позволяет менять горизонт отработки отдельных слоев залежи по вертикали или по мощности.

Реверс гидроцилиндра 7 (показано на фиг. 1 стрелками) обеспечивает полное открывание и закрывание впускного отверстия 6 или позволяет регулировать подачу ила в устройство.

Выемку ила из устройства через шланг 12 осуществляют любым грунтовым насосом или другим выемочным оборудованием для материалов подобных свойств (на фиг. 1 не показано).

Достоинствами устройства являются обеспечение селективной выемки сапропеля различных качественных характеристик, отсутствие необходимости его переустановок в процессе отработки залежи, представленной илами текучей и, частично, вязкотекучей консистенции, минимальные нарушения экосистемы озера, обеспечение круглогодичного процесса добычных работ, поточный процесс заполнения устройства сапропелем и его выемки, что позволяет эффективно использовать устройство для добычи сапропеля и других илистых отложений в водоемах любой категории водопользования.

Формула изобретения

Устройство для разработки илистых отложений, содержащее корпус, насос с илозаборным шлангом, спускоподъемное средство, отличающееся тем, что корпус имеет прямоугольное сечение и выполнен с дуговой прорезью, занимающей на одной из стенок половину окружности, и установленным на той же стенке с возможностью вращения вокруг общего с прорезью центра поворотным кругом с впускным отверстием и запирающим и открывающим это отверстие шибером, при этом прорезь в стенке корпуса и впускное отверстие поворотного круга расположены на одинаковом от центра радиусе, а корпус расположен на телескопичных опорах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3