Способ добычи сапропеля и установка для его осуществления



Способ добычи сапропеля и установка для его осуществления
Способ добычи сапропеля и установка для его осуществления
Способ добычи сапропеля и установка для его осуществления
Способ добычи сапропеля и установка для его осуществления
Способ добычи сапропеля и установка для его осуществления
Способ добычи сапропеля и установка для его осуществления
Способ добычи сапропеля и установка для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2494254:

Васильев Анистрад Григорьевич (RU)

Изобретение относится к добыче со дна водоемов илистых грунтов, в частности сапропеля. Способ и установка для добычи сапропеля со дна водоемов включает его разработку при помощи спиральных ножей на конусном оголовке шнекового транспорта, подъем его к редуктору с двумя произвольно вкруговую направленными выходными валами, где кожухи двух шнеков соединены с помощью гофроармированного шланга, транспортировку другим шнеком в плавучие контейнеры для заполнения, буксировка контейнеров в связке лодкой к причалам эстакады, подъем их по эстакаде на специальной тележке вверх и их опорожнение опрокидыванием на виброрешето для удаления посторонних предметов (бутылки, камни, растения и т.п.), сбор сапропеля в бункере-накопителе для отвозки потребителям. Технический результат заключается в повышении эффективности добычи органического сапропеля и очистки водоема. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к области добычи со дна водоемов илистых грунтов, в частности сапропеля.

Известен способ добычи сапропеля, включающий экскавацию сапропеля средствами гидромеханизации, транспортирование пульпы по трубопроводу на поля сгущения и сушку в отстойниках, сгущение и промораживание, фрезерование верхнего слоя и сушку до 50% относительной влажности, уборку и складирование в штабели, погрузку и доставку автотранспортом [Фомин А.И. Технология добычи местных удобрений (сапропелей). - М.: Высшая школа, 1969].

Описанная технология требует больших капитальных затрат, так для получения 700-800 тыс. т в год необходимо построить отстойники на площади 450 га, пульпопроводы, каналы, дороги, завезти земснаряды, подвести электроэнергию. При данном способе значительны потери сапропеля. Для размещения отстойников требуется отчуждение значительной части сельскохозяйственных угодий в приозерных котловинах - самых плодородных земель. Возвращение большого количества отстойных вод обратно в озеро недопустимо: так как эти воды обогащаются биогенными веществами и могут способствовать развитию процессов засорения водного пространства водорослями.

Известен также способ добычи со дна водоемов сапропеля и других несвязанных грунтов, включающий его выемку при помощи передвижного добычного агрегата и гидротранспортирование, причем выемку производят веерными заходками от периферии к центру, при этом центром является точка на берегу. Устройство включает емкости для загрузки добываемого материала, электропривод и установленные на плавучем основании грунтонасос, винтовой движитель и шнековый рабочий орган, связанный гибким рукавом с емкостями для загрузки добываемого материала, базовую машину и барабан для наматывания гибкого рукава с повторной платформой, при этом емкости для загрузки добываемого материала, а электропривод и барабан для наматывания гибкого рукава с повторной платформой размещены на базовой машине, а гибкий рукав армирован тросовыми элементами (патент РФ №2023160 С1, МПК Е21С 50/00, Е21С 45/00, 1994 г.).

Недостатком устройства является низкая надежность вследствие того, что съемный модуль передвигается при помощи винтового движителя, а обратное движение осуществляется тяговым барабаном, подача сапропеля на берег осуществляется шнековым рабочим органом и поршневым насосом по гибкому рукаву, наматываемому на барабан. Устройство не разработано конструктивно.

Известна также установка, состоящая из понтонов с установленными на них кареткой, заколом, транспортным трубопроводом. Вмонтированный внутрь закола транспортный трубопровод с вращающимся в концевых и промежуточных опорах центральным валом содержит винтовые насосы, которые установлены на нижней оконечности вала и ниже промежуточной опоры, лопастное загрузочное устройство насоса нижней оконечности вала с консольно установленной на конце вала фрезой и виброрушитель. Виброрушитель выполнен в виде накладок, закрепленных на рычагах, имеющих возможность поворота вокруг осей, установленных на кожухе насоса выше загрузочного устройства, из наклонного по отношению к горизонту положения в вертикальное в пределы габарита канала, образуемого вращающейся фрезой. Загрузочное устройство состоит из двух лопастей. Нижняя выполнена в виде диска, имеющего винтовую поверхность и жестко закрепленного на валу, верхняя лопасть - в виде полосы, имеющей линейчатую поверхность, образующая прямая которой, лежащая в радиальной плоскости и проходящая через ось вращения винта и окружность, равную диаметру кожуха винтового насоса, имеет переменный угол наклона к оси. Полоса закреплена на валу с помощью пластины, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси вращения и наклонной площадки, являющейся продолжением витка винтового насоса [Патент РФ №2061867 С1, МПК Е21С 45/00, Е02F 3/88, 1996 г.].

Недостатком этой установки является добыча сапропеля с определенной, фиксированной глубины вертикальным шнековым устройством в виде круглых ям на дне водоема, следовательно, низкая производительность установки и лишь частичная добыча сапропеля.

Целью изобретения является разработка простого в осуществлении, практичного способа добычи сапропеля со дна водоемов площадью до 10 га с применением высокоэффективной установки.

Это достигается тем, что добываемый специальной установкой сапропель затаривается около плавсредства в плавучие контейнеры, которые затем в связке буксируются лодкой к причалу, затем поднимаются при помощи лебедки по эстакаде на тележке вверх, где опорожняются опрокидыванием на виброрешетку для удаления бутылок, камней, растительности в специальный контейнер, а очищенный сапропель собирается в накопительном бункере, откуда отвозится потребителям транспортными средствами. Установка для добычи сапропеля устанавливается на плавсредство в виде катамарана с двигателем, раздаточной коробкой, коническим редуктором, передающим вращающий момент на редуктор с двумя с произвольно вкруговую направленными выходными валами для привода добывающего и транспортирующего шнеков, кожухи которых около редуктора соединены гофрированным шлангом, а оголовок добывающего шнека выполнен конусным с подающими спиральными ножами, изготовленными из пружинной стали, и ножи образуют сферический профиль.

На фиг.1 показано плавсредство с сапропеледобывающей установкой, вид сбоку; на фиг.2 - вид сверху плавсредства; на фиг.3 - эстакада с сапропелеприемником на берегу водоема; на фиг.4 - вид сверху эстакады; на фиг.5 - вид оголовка сапропеледобывающего шнека; на фиг.6 - вид по стрелке А (снизу) оголовка с фиг.5; на фиг.7 - шланговое соединение кожухов добывающего и транспортирующего шнеков.

На катамаране 1 с рубкой управления 2, двигателем 3, раздаточной коробкой 4, коническим редуктором 5, центробежным насосом 6 для привода водометного движителя 7, конический редуктор через предохранительную муфту 8 соединен с редуктором 9 с двумя произвольно вкруговую направленными выходными валами для привода добывающего - поднимающего 10 и транспортирующего 11 шнеков. Конец добывающего шнека оборудован оголовком 12 с конусным кожухом 13. Вал 14 шнека имеет нижнюю опору 15, винтовой конический насос 16 и установленные на крестовине 17 спиральные ножи 18, которые выступают под кромкой кожуха 13, образуя сферический профиль. Выходные валы редуктора 9 при помощи муфт 19 и 20 соединены с валами шнеков, а кожухи 21 и 22 шнеков закреплены на корпусах 23 и 24 подшипников редуктора 9. Люки - вырезы 25 и 26 около редуктора кожухов шнеков соединены гифрированным армированным шлангом 27. Для изменения положения (поднятия - опускания) добывающего шнека 11 предусмотрена лебедка 28 с полиспастом 29, смонтированные на кронштейне 30. На кожухе конца транспортирующего шнека предусмотрены закрывающиеся люки 31 для выгрузки сапропеля. На берегу водоема на столбах 32 устроена наклонная подъемная эстакада 33, нижняя часть 34 которой находится в воде, а верхняя 35 имеет закругление вниз. Для приема и накопления сапропеля предусмотрен бункер-накопитель 36 с виброрешетой 37 в приемной части бункера и тяговой лебедкой 38. Контейнер 39 служит для сбора посторонних предметов. Берег водоема оборудован причалами 40 с мостками 41. Для сбора и транспортирования добытого сапропеля в бункер - накопитель 36 предусмотрены плавучие контейнеры 42, а для подъема по эстакаде вверх специальная тележка 43 с разной высотой колес, связанная с тросовой тягой лебедки 38. Движитель катамарана может быть иным, например, ходовой винт.

Органический сапропель из небольших (до 10 га) лесных озер предлагается добывать следующим образом.

Из круглых озер установка для добывания сапропеля движется радиальными рабочими проходами, из вытянутых озер - параллельными рабочими проходами. Установка (фиг.1 и 2) начинает проход с кромки берега вглубь озера. Для чего опускается на дно оголовок 12 добывающе - поднимающего шнека 10, включается привод, спиральные ножи 18 вгрызаются в массу сапропеля и подают ее от периферии в центр, откуда винтовым коническим насосом 16 и шнеком 10 масса поднимается к редуктору 9 и по гофроармированному шлангу 27 и транспортирующему шнеку 11 подается в плавучие контейнеры 42, установленные около носа катамарана. Открывая - закрывая люки 31 заполняют контейнеры и прицепляют к борту судна. С одной стороны прицепляют пустые контейнеры, с другой - заполненные сапропелем контейнеры. Катамаран малым ходом движется вглубь водоема, при этом добывающий шнек автоматически изменяет свое положение, изменяя угол наклона. Конусный кожух 13 со стороны контакта с сапропелью может иметь торцевой вырез. Диаметр и шаг шнеков рассчитаны для прохождения и транспортировки бутылок, при забивании шнеков и гифроармированного шланга предусмотрены реверсный ход и люки для прочистки. Затем контейнеры цепляют последовательно друг за другом и в связке буксируют лодкой к причалам 40. К одному причалу прицепляются полные контейнеры, к другому - пустые. Затем полный контейнер устанавливают на специальную тележку 43 и лебедкой 38 с тросом поднимают вверх, где контейнер опрокидывается, вываливая содержимое на виброрешето 37. Виброрешето имеет уклон и при тряске сапропель проваливается вниз в бункер - накопитель, а посторонние предметы (бутылки, камни, растения) падают с торца решета в сборный контейнер 39. Затем пустой контейнер ставится на тележку и спускается вниз. И процесс повторяется. Из бункера - накопителя органический сапропель развозится по потребителям.

Способ и технология добычи органического сапропеля просты и практичны для осуществления, установка позволяет высококачественно добывать сапропель и очистить водоем.

1. Способ добычи сапропеля, включающий его выемку при помощи передвижного добычного агрегата, установленного на плавсредство в виде катамарана, его транспортировку на берег, отличающийся тем, что сапропель затаривается около плавсредства в плавучие контейнеры, которые затем в связке транспортируются буксирной лодкой к причалу, затем поднимаются при помощи лебедки по эстакаде на тележке вверх, где опорожняются опрокидыванием на виброрешетку для удаления бутылок, камней, растительности в специальный контейнер, а очищенный сапропель собирается в накопительном бункере, откуда отвозится потребителям транспортными средствами.

2. Установка для добычи сапропеля, содержащая плавсредство в виде катамарана с двигателем, раздаточной коробкой, коническим редуктором, соединенным через предохранительную муфту с редуктором для привода шнековых рабочих органов, отличающаяся тем, что редуктор выполнен с двумя произвольно вкруговую направленными выходными валами, причем кожухи шнеков закреплены на корпусах подшипников выходных валов и вырезы кожухов для подачи сапропеля около редуктора с поднимающего шнека на транспортирующий соединены гофроармированным шлангом.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что оголовок кожуха добывающего и поднимающего сапропель шнека выполнен конусным с подающими спиральными ножами, изготовленными из пружинной стали, на крестовине конца вала шнека.

4. Установка по п.2, отличающаяся тем, что ножи в оголовке образуют сферический профиль.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки техногенных многолетнемерзлых месторождений с горизонтами льда. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано непосредственно в сфере разработки подводных месторождений полезных ископаемых, подъем элементов которых осуществляют при помощи эрлифта.

Изобретение относится к средствам добычи полиметаллических конкреций со дна Мирового океана. .

Изобретение относится к техническим средствам для разработки полезных ископаемых, а именно к комплексам для добычи полезных ископаемых с шельфовой зоны мирового океана.

Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых, находящихся на морском дне. .

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. .

Изобретение относится к техническим средствам для разработки полезных ископаемых, а именно к комплексам для добычи железо-марганцевых конкреций с шельфовой зоны мирового океана.

Изобретение относится к устройствам добычи со дна морей, океанов и водоемов россыпных месторождений. .

Изобретение относится к горной промышленности и может найти применение при комплексном промышленном освоении минерально-сырьевых ресурсов Мирового океана. .

Изобретение относится к средствам добычи полиметаллических конкреций со дна Мирового океана. Устройство содержит подводный сосуд с атмосферным давлением воздуха, тележку, пульповод с конусообразным смесителем и кожухом, кронштейн между тележкой и кожухом, вертикально расположенный рабочий орган с гидродвигателем, его валом и рыхлители. На валу гидродвигателя закреплен конический корпус, рыхлители выполнены в виде резцов и закреплены на коническом корпусе. На боковой поверхности конического корпуса выполнены сквозные отверстия с поперечным размером не менее крупности конкреций. Конический корпус с резцами установлен ниже горизонтального входного сечения смесителя. Кронштейн соединен с тележкой посредством поворотного гидроцилиндра с вертикальной осью вращения. Технический результат заключается в повышении производительности грунтозаборного устройства за счет достижения непрерывности процесса добычи полезного ископаемого на заданной площади дна акватории. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к техническим средствам освоения ресурсов Мирового океана и может быть применено для добычи метангидратов. Способ разработки залежей метангидратов основан на их дроблении струями воды при температуре выше 285К со скоростью более 1 м/с в пульсирующем режиме с частотой в диапазоне от 1 до 200 Гц, газификации и подъеме с морского дна. Устройство для разработки метангидратов содержит плавсредство, подъемно-транспортное оборудование, энергоблок, трубопроводы, блок управления и агрегат подводной разработки метангидратов, в корпусе которого установлены инфракрасный нагреватель, водоструйный монитор со средствами подвода воды под давлением и газоотводчик. Технический результат заключается в повышении энергоэффективности подводной разработки метангидратов и подъеме их на плавсредство. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство относится к горной промышленности и предназначено для добычи несвязных полезных ископаемых со дна континентального шельфа. Технический результат заключается в возможности непрерывного процесса выемки, снижении энергетических затрат, а также затрат средств на подъем полезного ископаемого со дна морей и океанов, кроме того обеспечивается минимальное загрязнение окружающей среды. Устройство для добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа включает транспортировочную трубу для подачи полезных ископаемых, соосно расположенную в полой трубе, в нижней части выполненной с раструбом, трубопровод для подачи хладагента. Устройство дополнительно снабжено трубопроводами для подачи хладагента, равномерно распределенными по периметру в полой трубе, в стенках раструба и в дополнительно установленных стойках раструба. Полая труба на уровне стоек раструба, а также внутренние стенки стоек раструба снабжены перфорацией. На уровне раструба полая труба имеет вертикальные прорези, которые сверху и снизу снабжены заглушками. Верхние части стоек раструба также снабжены заглушками. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системе разработки подводного месторождения нефти или газа, преимущественно в арктической и прилегающих к ней зонах. Система содержит, по меньшей мере, одну шахту-модуль с расположенным под водой на дне океана центральным узлом, имеющим углубленную в дно океана вертикальную шахту и, по меньшей мере, одну шлюзовую камеру для подачи дежурных смен рабочих, материалов и оборудования. Кроме того, система содержит, по меньшей мере, один буровой участок, отходящий от вертикальной шахты центрального узла и включающий горизонтальный тоннель, наклонный участок для подачи буровых труб и вертикальный участок, в донной части которого располагается устье, по меньшей мере, одной скважины. К шахте-модулю подключены кабель питания и системы управления и имеющий защитную оболочку трубопровод для транспортировки нефти или газа. Технический результат заключается в повышении эффективности разработки подводных месторождений нефти или газа. 8 з.п. ф-лы, 56 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает грейферный ковш с армированными челюстями и гибкие звенья, при помощи которых ковш связан с газогенератором и с датчиком запуска гибкой полости, расположенными в контейнере, поплавок. Грейферный ковш выполнен из эластичного материала, а гибкая полость снабжена тросом, расположенным внутри полости по центру, нижний конец которого закреплен с дополнительно установленной между газогенератором и гибкой полостью разделительной перегородкой, а верхний конец троса закреплен с поплавком. В качестве эластичного материала грейферного ковша используют, например, термополиуретан. Верхняя кромка грейферного ковша выполнена перфорированной. Армированные челюсти грейферного ковша выполнены с равномерно распределенными по всей площади отверстиями. На вершине гибкой полости расположен клапан полного сброса воздуха. Поплавок выполнен в виде радиомаяка. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения работ. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает транспортирующую емкость в виде грейферного ковша, снабженного рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик запуска, расположенный в контейнере, и гибкую полость. При этом гибкая полость заполнена жидкостью с расположенной в ней капсулой, содержащей реагенты. На вершине гибкой полости расположен клапан для заброса капсулы. Внутри контейнера, на боковых его стенках закреплены радиомаяки, а снаружи сцепные кольца. В качестве реагентов используют 3% хлористого натрия и 0,3% гипохлорида натрия. Технический результат заключается в повышении эффективности ведения работ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для разработки несвязных пород со дна континентального шельфа. Устройство включает транспортировочную трубу для подачи полезных ископаемых, выполненную книзу с раструбом, и трубопровод для подачи хладагента. Транспортировочная труба выполнена в виде переменного сечения с образованием чередующихся цилиндрических отсеков, имеющих входные и выходные отверстия, причем верхние части одних отсеков расположены под наклоном как накрестлежащие по отношению к другим отсекам, а нижние части отсеков выполнены конусными, взаимосвязаны с трубопроводами для подачи хладагента. Выходные отверстия отсеков расположены от входных отверстий на расстоянии, необходимом для прохождения и поддержания грунтоледяных тел во взвеси при условии: L≥3·dmax, где L - расстояние между входными и выходными отверстиями отсеков, dmax - максимальный диаметр грунтоледяных тел. Технический результат заключается в повышении эффективности добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает грейферный ковш, снабженный рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик, гибкую полость, поплавок. При этом устройство дополнительно снабжено емкостью, выполненной в виде изогнутого цилиндра с зауженной удлиненной цилиндрической частью, которая наклонена в противоположную сторону от автономного устройства и при помощи рамы взаимосвязана с ним. Сама емкость закреплена на тросе с возможностью вертикального перемещения. Удлиненная цилиндрическая часть емкости снабжена датчиком, взаимодействующим с датчиком, расположенным в контейнере под гибкой полостью, которая заполнена жидкостью с плотностью, меньшей, чем плотность окружающей среды. Разгрузочное отверстие удлиненной цилиндрической части емкости снабжено откидывающим лотком. Расстояние от оси грейферного ковша до лотка в откинутом положении и расстояние от нижней кромки грейферного ковша до лотка в откинутом положении определяются по математическим зависимостям, приведенным в описании. Технический результат заключается в повышении эффективности подводной разработки полезных ископаемых. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для добычи полезных ископаемых, находящихся на морском дне. Способ включает механическое разрушение донного слоя с помощью вскрышного ножа, перемещающегося по дну, и транспортировку продуктов разрушения на поверхность. При этом продукты разрушения помещают в эластичные, непроницаемые для газа оболочки, которые собирают на поверхности и транспортируют их к месту использования в холодильных камерах транспортного судна. Комбайн представляет собой движущуюся платформу с ножом для зачистки дна с расположенной на нем видеокамерой и вскрышным ножом под отверстием в платформе в виде горизонтально вращающегося цилиндра с установленными на нем скребками. При этом на платформе установлены два цилиндра, первый из которых представляет собой контейнер с расположенными в нем горизонтально друг над другом оболочками, а второй, установленный над отверстием, - является загрузочным контейнером, на верху которого расположены сегменты с механизмами привода, сдвигающего их от оси цилиндра. Технический результат заключается в повышении эффективности добычи газогидратов в океане. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к подводной добыче газовых гидратов и их доставке потребителю. Технический результат - повышение эффективности добычи и транспортировки газовых гидратов за счет снижения энергетических, капитальных и текущих затрат. Способ включает получение газовых гидратов, их перемещение потребителю, разложение газовых гидратов с получением газа. Процесс получения газовых гидратов осуществляют при термодинамических параметрах, соответствующих образованию газовых гидратов. Перевозку газовых гидратов осуществляют в герметичных, теплоизолированных грузовых помещениях транспортного средства при термодинамических параметрах, исключающих разложение газовых гидратов. Разложение газовых гидратов с отбором газа, по завершении его перевозки, осуществляют снижением давления в грузовом помещении транспортного средства до атмосферного. Процесс получения газовых гидратов и их хранение в процессе перевозки осуществляют при температуре -0,2°C и давлении 1 МПа. При этом, газовые гидраты отбирают в гидратном состоянии в виде брикетов посредством n-контейнеров, поочередно спускаемых на подводный пласт газовых гидратов с подводного транспортного средства. Подводный пласт газовых гидратов разогревают посредством нагревательных элементов, размещенных в ребрах n-контейнеров. Заглубляют поочередно каждый из n-контейнеров в подводный пласт газовых гидратов на глубину, превышающую в два раза высоту контейнера. После заполнения самонавалом каждого из n-контейнеров газовыми гидратами выполняют их подъем в грузовое помещение транспортного средства. Транспортное средство выполнено в виде подводной лодки. При разогреве подводного пласта газовых гидратов разогревают участок - только участок пласта газовых гидратов под контейнером. Газовые гидраты, которыми заполняют контейнеры, представляют собой брикеты природного метастабильного минерала в их гидратном - твердом состоянии. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх