Способ и устройство для обработки грунта выемки, извлеченного с помощью земснаряда

Авторы патента:


Способ и устройство для обработки грунта выемки, извлеченного с помощью земснаряда
Способ и устройство для обработки грунта выемки, извлеченного с помощью земснаряда

 


Владельцы патента RU 2530950:

ДРЕДЖИНГ ИНТЕРНЭШНЛ Н.В. (BE)

Группа изобретений относится к области обработки грунта выемки, извлеченного с помощью земснаряда. Способ транспортировки грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования включает в себя этапы, на которых осуществляют постановку на стоянку вблизи области извлечения морского транспортного судна со значительно большими размерами, чем земснаряд, выполненного с возможностью приема большого количества грунта выемки в пригодном для транспортировки состоянии, извлечение грунта выемки, используя по меньшей мере один земснаряд, доведение грунта выемки до пригодного для транспортировки состояния посредством подачи грунта выемки от земснаряда к центробежному сепаратору, разделяющему грунт выемки на влажную фракцию и сухую фракцию, при этом сухую фракцию собирают и подают к гравитационному сепаратору, дополнительно разделяющему собранную сухую фракцию на более сухую и более влажную фракции, в сравнении с сухой фракцией, в котором более сухую фракцию собирают в транспортном судне, выполненном с возможностью приема более сухой фракции грунта выемки и транспортировку более сухой фракции к области повторного использования, используя транспортное судно, постановку на стоянку транспортного судна в области повторного использования и выгрузку более сухой фракции из транспортного судна в области повторного использования. Обеспечивается доставка потребителю готовой строительной продукции, непосредственно после переработки подводного грунта на плавсредстве. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к способу и устройству для обработки грунта выемки, извлеченного с помощью земснаряда. Изобретение дополнительно относится к судну, оснащенному таким устройством. Изобретение также относится к способу транспортировки больших количеств грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования, и, в частности, к способу извлечения больших количеств руды посредством транспортировки больших количеств рудосодержащего грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования или выгрузки.

Земля под застройку является дефицитной во многих регионах мира. Например, это характерно для Сингапура и района вокруг него, который окружен большим водным пространством. Обычно в таких регионах создают землю под застройку посредством сброса грунта на местности или в окружающие водоемы. Грунт обычно извлекается здесь из дна окружающих заливов, бухт, каналов и/или океанов с помощью соответствующих земснарядов, при этом грунт выемки часто также необходимо обрабатывать после выгрузки, чтобы сделать его подходящим для соответствующей функции, например, в качестве земли под застройку.

Здесь возникают две основные проблемы. Обычный способ выемки грунта с помощью земснаряда был найден экономически целесообразным и технически осуществимым только тогда, когда грунт для извлечения располагается не слишком далеко от места выгрузки. Однако становится все более трудным найти достаточное количество грунта на относительно небольшом расстоянии от места выгрузки. Поэтому имеется потребность в экономичном способе транспортировки больших количеств грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования (или области выгрузки). Вторая проблема состоит в том, что в обычном способе грунт выемки выгружается на поверхность земли и, если требуется, затем обрабатывается. Однако возможности по наземному размещению и хранению грунта могут быть ограниченными, в частности в регионах, окруженных большим количеством воды, как в случае упомянутого выше Сингапура.

В патенте GB692668 раскрыт землесосный снаряд, содержащий насос для извлечения грунта выемки, в котором сторона нагнетания насоса соединена с группой циклонов, расположенных параллельно, для осушения грунта выемки. Циклоны образуют часть насосной системы и должны иметь относительно небольшую производительность для правильного функционирования.

В патенте US20040181113A1 раскрыт использующий высокие температуры и высокое давление способ изменения химического состава опасных химических веществ, присутствующих в извлеченном речном иле. Извлеченный ил осушается до содержания твердых частиц приблизительно 50% посредством любого способа, такого как центрифугирование, фильтрация или прессование. Поток твердых частиц затем проходит через несколько центробежных сепараторов для удаления из него тяжелых металлов. Оба (загрязненный и чистый) потока твердых частиц затем снова осушаются до достижения запланированного содержания твердых частиц 50% и закачиваются на баржу для транспортировки. Баржа является небольшой, т.е. имеет размеры, обеспечивающие возможность перемещения через речную шлюзовую систему.

В патенте DE3825223A1 раскрыто устройство для осушения смеси песок/вода/загрязняющие примеси. Устройство содержит качающийся сортирующий механизм в форме качающегося дна с отверстиями, который отделяет тяжелую фракцию от легкой фракции. Тяжелая фракция, содержащая песок и воду, собирается в задней части сепаратора на одной стороне качающегося дна и промывается посредством распыления жидкости. Избыточная вода удаляется через отверстия, выполненные в качающемся дне на указанной стороне. Легкая фракция транспортируется к другой стороне сепаратора, на которой качающееся дно не имеет отверстий. Циклон осуществляет подачу смеси к устройству.

В патенте DE4410229A1 раскрыты устройство и способ для разделения грунта выемки на фракции с конкретными размерами частиц. В раскрытом способе используется комбинация множества разделительных устройств.

В патенте US4541927 раскрыты способ и устройство для обработки грунта, извлеченного с помощью фрезерного землесосного снаряда. Грунт выемки подается к центробежным сепараторам, размещенным на поворотной платформе для последовательной подачи. Центробежные сепараторы разделяют грунт выемки на сухую тяжелую фракцию и влажную фракцию. Влажная фракция направляется обратно к фрезерной головке. Осушенный твердый материал дополнительно осушается в поворотной печи с электрическим нагревом, и полученный в результате измельченный сухой материал упаковывается в мешки.

Задачей изобретения является создание способа и устройства для обработки грунта выемки, извлеченного с помощью земснаряда, и, дополнительно, способа и судна для транспортировки больших количеств грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования, в которых указанные выше недостатки по меньшей мере частично устраняются.

Согласно первому аспекту изобретения эта задача достигается способом обработки грунта выемки, извлеченного с помощью земснаряда, в котором грунт выемки подается от земснаряда к по меньшей мере одному центробежному сепаратору, разделяющему грунт выемки на влажную фракцию и сухую фракцию, причем по меньшей мере сухая фракция собирается и подается к гравитационному сепаратору, дополнительно разделяющему собранную сухую фракцию на более сухую и более влажную фракции, причем по меньшей мере более сухая фракция собирается в транспортное судно, выполненное с возможностью приема более сухой фракции грунта выемки в количестве по меньшей мере 50000 тонн. Посредством осуществления сепарации грунта выемки из трюма земснаряда с помощью центробежного сепаратора сухая фракция экономичным образом отделяется от грунта выемки и собирается и может, если требуется, использоваться в качестве земли под застройку. Способ согласно изобретению обеспечивает возможность обработки грунта выемки до его выгрузки на берегу или в другом месте выгрузки. Было найдено, что грунт выемки, обработанный в соответствии со способом согласно изобретению, занимает меньшее пространство, чем необработанный грунт выемки, что обеспечивает преимущества при выгрузке грунта выемки в областях с ограниченными возможностями хранения. В способе согласно изобретению влажная фракция может, если требуется, собираться в подходящих для этого средствах для сбора, например, для дополнительной обработки. Однако предпочтительно отделенная влажная фракция возвращается в окружающий водоем.

Согласно изобретению собранная сухая фракция подается к гравитационному сепаратору, который дополнительно разделяет собранную сухую фракцию на более сухую и более влажную фракции, причем по меньшей мере сухая фракция собирается. Термины «более сухая» и «более влажная» фракция определены здесь относительно сухой фракции. Было найдено, что комбинация по меньшей мере одного центробежного сепаратора и по меньшей мере одного гравитационного сепаратора дает синергический эффект, в результате чего получают качественно улучшенную более сухую фракцию, которая может более успешно использоваться, например, в качестве земли под застройку.

Дополнительное преимущество способа согласно изобретению состоит в том, что на распределение размеров частиц грунта выемки можно влиять эффективным образом. Здесь предпочтительно, чтобы центробежная сепарация и/или гравитационная сепарация осуществлялись таким образом, чтобы сухая фракция и/или более сухая фракция имели распределение размеров частиц с параметром d50, находящимся в диапазоне между 50 и 1500 микрометров, более предпочтительно между 150 и 1200 микрометров и наиболее предпочтительно между 300 и 1000 микрометров.

Частный подходящий способ согласно изобретению отличается тем, что гравитационный сепаратор содержит обезвоживающий грохот, который приводит собранную сухую фракцию в колебательное движение и под влиянием силы тяжести разделяет ее на более сухую фракцию и более влажную фракцию.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления этого способа в качестве центробежного сепаратора используется гидроциклон. Гидроциклон содержит цилиндрический поворотный корпус, который переходит в направлении его дна в коническую выпускную часть. Грунт выемки для обработки вводится под давлением тангенциально в гидроциклон на верхней стороне через эксцентрически расположенный подводящий трубопровод, в результате чего грунт выемки приводится во вращательное или вихревое движение. Вихрь отбрасывает более тяжелую фракцию грунта выемки к боковой стенке гидроциклона, где тяжелая фракция под влиянием силы тяжести приводится в движение по нисходящей спирали. Более тяжелая фракция со временем входит в коническую часть, в которой она дополнительно ускоряется и в итоге выгружается через выпуск. Более легкая фракция (также включающая в себя воду) продолжает плавать и входит в центральную часть гидроциклона. Благодаря конической форме гидроциклона более легкая фракция со временем выталкивается вверх, где она выгружается через перелив. Так как в грунте выемки более легкая фракция содержит воду, более тяжелая фракция будет соответствовать сухой фракции, тогда как более легкая фракция будет соответствовать влажной фракции.

Дополнительное преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что можно управлять не только содержанием влаги, но также распределением размеров частиц сухой и/или более сухой фракции. Здесь диаметр d50 разделения определяется как диаметр частицы, имеющей одинаковую вероятность стать частью более легкой или более тяжелой фракции. Точность конечной сепарации зависит, среди прочих факторов, от выбранной конструкции гидроциклона и свойств грунта выемки. Характерными параметрами здесь являются внутренний диаметр циклона, диаметры впуска, перелива и выпуска, высота цилиндрической и конической частей гидроциклона и производительность гидроциклона. Дополнительным преимуществом способа согласно изобретению является то, что на распределение размеров частиц грунта выемки можно влиять эффективным образом. Здесь предпочтительно, чтобы центробежная сепарация и/или гравитационная сепарация осуществлялись таким образом, чтобы сухая фракция и/или более сухая фракция имели распределение размеров частиц с параметром d50, находящимся в диапазоне между 50 и 1500 микрометров, более предпочтительно между 150 и 1200 микрометров, более предпочтительно между 300 и 1000 микрометров и наиболее предпочтительно между 500 и 800 микрометров.

В частном подходящем способе в качестве центробежного сепаратора используется мультициклон. Мультициклон содержит множество гидроциклонов, соединенных параллельно, причем их количество находится в диапазоне между 2 и 20, более предпочтительно между 3 и 15 и наиболее предпочтительно между 4 и 10.

Дополнительный предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что грунт выемки доводится до подходящей массовой плотности перед его подачей к центробежному сепаратору. Подходящая массовая плотность зависит, среди прочего, от множества факторов, таких как свойства грунта выемки, требуемые свойства грунта выемки после обработки и приведенные выше параметры конструкции гидроциклона или мультициклона. За счет доведения массовой плотности до по существу постоянной средней массовой плотности перед центробежной сепарацией, обеспечивается более высокая эффективность сепарации, а также более высокое качество обработанного грунта выемки. В частности, подходящая массовая плотность необработанного грунта выемки находится в диапазоне между 1,1 тонн/м3 и 1,3 тонн/м3, более предпочтительно между 1,15 тонн/м3 и 1,25 тонн/м3. В частности, подходящая массовая плотность сухой фракции обработанного грунта выемки находится в диапазоне между 1,8 тонн/м3 и 2,0 тонн/м3, более предпочтительно между 1,85 тонн/м3 и 1,95 тонн/м3. Массовая плотность влажной фракции обработанного грунта выемки находится в диапазоне между 1,03 тонн/м3 и 1,13 тонн/м3, но также может иметь более высокие значения, в частности, когда во влажной фракции присутствует большое количество тонкодисперсных частиц. В частности, подходящая массовая плотность более сухой фракции обработанного грунта выемки находится в диапазоне между 1,75 тонн/м3 и 1,95 тонн/м3, более предпочтительно между 1,80 тонн/м3 и 1,90 тонн/м3.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления массовая плотность грунта выемки доводится до подходящей массовой плотности посредством добавления к нему воды и, более предпочтительно, посредством обеспечения потока воды, к которому управляемым образом подается грунт выемки. Это может осуществляться удобным образом непосредственно на земснаряде и/или между земснарядом и подводом к по меньшей мере одному центробежному сепаратору. Если требуется, грунт выемки, находящийся в трюме земснаряда, можно разжижать посредством воздействия на него потоком воды под высоким давлением из распылительных сопел высокого давления, размещенных в грунте выемки. Поразительно, но факт, что за счет добавления воды к грунту выемки перед его обработкой, в частности осушением, достигается более высокая эффективность разделения.

Дополнительно предпочтительным является, когда грунт выемки подается с по существу постоянным расходом потока к по меньшей мере одному центробежному сепаратору. Было найдено, что исключительно большие количества грунта выемки могут обрабатываться экономичным образом посредством способа согласно изобретению. Предпочтительный способ согласно изобретению отличается тем, что по существу постоянный расход потока, подаваемый к по меньшей мере одному центробежному сепаратору, составляет по меньшей мере 6000 м3/час, предпочтительно по меньшей мере 9000 м3/час, более предпочтительно по меньшей мере 12000 м3/час и наиболее предпочтительно по меньшей мере 20000 м3/час. Множество центробежных сепараторов, соединенных параллельно, предпочтительно используются для более высоких расходов потока. Такие расходы потока обеспечивают возможность обработки по меньшей мере 45 миллионов тонн грунта выемки в год, что типично обеспечивает получение по меньшей мере 10 миллионов тонн обработанного грунта выемки в год. Эти количества невозможно получить с более обычными способами сепарации, такими как, например, основанные на силе тяжести.

Было найдено, что способ согласно изобретению имеет особенные преимущества, когда сухая и/или более сухая фракция имеет содержание воды максимально 20% по весу, более предпочтительно максимально 15% по весу и наиболее предпочтительно максимально 10% по весу, потому что такая обработка грунта выемки очень подходит для способа, в котором сухая и/или более сухая фракция собирается в транспортное судно и, в частности, в транспортное судно, выполненное с возможностью приема сухой или более сухой фракции грунта выемки в количестве по меньшей мере 50000 тонн, предпочтительно по меньшей мере 100000 тонн, более предпочтительно по меньшей мере 150000 тонн и наиболее предпочтительно по меньшей мере 200000 тонн, и далее транспортируется к области повторного использования, предпочтительно расположенной на большом расстоянии.

Согласно изобретению, в частности, предлагается способ транспортировки больших количеств грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования, который включает в себя этапы постановки на стоянку вблизи области извлечения по меньшей мере одного морского транспортного судна со значительно большими размерами, чем земснаряд, выполненного с возможностью приема большого количества грунта выемки в пригодном для транспортировки состоянии, извлечения грунта выемки, используя по меньшей мере один земснаряд, доведение грунта выемки до пригодного для транспортировки состояния, используя способ обработки грунта выемки согласно изобретению, сбора сухой и/или более сухой фракции в транспортном судне, транспортировки сухой и/или более сухой фракции к области повторного использования, используя транспортное судно, постановку на стоянку транспортного судна в области повторного использования и выгрузки сухой и/или более сухой фракции из транспортного судна в области повторного использования.

Дополнительное преимущество способа согласно изобретению состоит в том, что сухая и/или более сухая фракция удовлетворяют требованиям, установленным Международной морской организацией для транспортировки насыпных грузов (стандарты ИМО для транспортировки насыпных грузов).

Изобретение также относится к устройству для обработки грунта выемки, которое содержит по меньшей мере один центробежный сепаратор, выполненный с возможностью разделения грунта выемки на влажную фракцию и сухую фракцию, причем центробежный сепаратор содержит подвод для грунта выемки для обработки и выпуск для сухой фракции. Подвод может быть предпочтительно соединен с выпускным трубопроводом трюма земснаряда.

Устройство дополнительно содержит по меньшей мере один гравитационный сепаратор, соединенный с выпуском центробежного сепаратора и выполненный с возможностью разделения сухой фракции на более сухую и более влажную фракцию, причем гравитационный сепаратор также содержит выпускные средства для выпуска более сухой фракции.

Устройство согласно изобретению может быть в принципе размещено в любом требуемом месте между земснарядом и областью выгрузки или транспортным судном. Однако предпочтительно разместить устройство на земснаряде или на понтоне, типично поставленном на стоянку вблизи земснаряда и/или транспортного судна.

Более предпочтительным является транспортное судно, в частности указанного выше размера, которое снабжено устройством согласно изобретению. Дополнительным преимуществом здесь является, когда устройство располагается относительно трюма транспортного средства таким образом, что выпуск сухой или более сухой фракции в трюм происходит без использования выпускных средств. Такая конфигурация значительно увеличивает скорость погрузки.

Обычный способ выемки грунта включает в себя использование земснаряда, такого как самоотводный земснаряд с волочащимся грунтоприемником или фрезерный землесосный снаряд, в котором грунт выемки засасывается из дна водоема и через всасывающий трубопровод собирается на временное хранение в трюме земснаряда. Если грунт выемки, собранный в трюме, должен транспортироваться в отдаленное место, эта транспортировка, как правило, затем осуществляется с помощью наземного транспорта, и/или с помощью специально проложенного трубопровода, и/или с помощью земснаряда, который перемещается в это место. Оборудование и организационные мероприятия, требуемые для этого, делают известный способ дорогостоящим. Способ согласно изобретению предлагает эффективное решение для выполнения этой задачи.

Транспортные суда предпочтительно имеют большую грузовместимость. В частности, подходящими являются суда, грузовместимость которых составляет по меньшей мере 50000 тонн чистой грузоподъемности, предпочтительно по меньшей мере 100000 тонн чистой грузоподъемности, более предпочтительно по меньшей мере 150000 тонн чистой грузоподъемности и наиболее предпочтительно по меньшей мере 200000 тонн чистой грузоподъемности или даже больше. В частности, подходящими являются суда, которые включают в себя модифицированные крупнотоннажные суда и суда класса «Панамакс», которые обычно используются для транспортировки грузов из одного основного порта в другой. Также подходящими являются так называемые супертанкеры (суда класса VLCC), модифицированные для этой цели. Использование этих транспортных судов для транспортировки грунта выемки неизвестно, и при этом не является очевидным, например, из-за проблем устойчивости и, как правило, абразивного характера грунта выемки. Способ согласно изобретению делает грунт выемки пригодным для транспортировки указанными судами. Предпочтительно выполнить их дополнительную адаптацию, посредством обеспечения этих судов двойными стенками, между которыми образуется воздушное пространство. Ширина воздушного пространства между двумя стенками, если требуется, может быть примерно близкой к ширине трюма транспортного средства. Способ согласно изобретению обеспечивает возможность транспортировки на большие расстояния, например, 20 миллионов кубических метров грунта выемки в год, тогда как известный способ может обеспечить возможность транспортировки до порядка 4 миллионов кубических метров.

Способ согласно изобретению, в частности, подходит для транспортировки больших количеств грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования. Предпочтительными расстояниями являются расстояния более 500 км в одну сторону, более предпочтительно более 1000 км в одну сторону и наиболее предпочтительно более 1500 км в одну сторону.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению грунт выемки обрабатывают до получения содержания воды максимально 20% по весу, более предпочтительно максимально 15% по весу.

Способ согласно изобретению в частности подходит для извлечения больших количеств руды посредством транспортировки больших количеств рудосодержащего грунта выемки от областей выемки к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования или выгрузки.

Настоящее изобретение далее будет дополнительно пояснено с помощью прилагаемых чертежей без какого-либо его ограничения.

Фиг.1 - показывает схематично вариант осуществления устройства согласно изобретению.

Фиг.2 - показывает схематический вид в перспективе системы транспортного судна и земснаряда, типично используемой в способе согласно изобретению.

На фиг.1 показан вариант осуществления устройства 1 для обработки грунта 50 выемки. В показанном варианте осуществления устройство 1 содержит центробежный сепаратор в форме мультициклона 10 и соединенный с ним последовательно гравитационный сепаратор в форме обезвоживающего грохота 20.

Грунт 50 выемки для обработки поступает из трюма (не показан) земснаряда 30. Подходящий земснаряд 30 включает, например, самоотводный земснаряд с волочащимся грунтоприемником или фрезерный землесосный снаряд. Грунт 50 выемки подается через трубопровод 31, соединенный с подводом 11, к мультициклону 10 и подается под давлением в распределительный резервуар 12. Мультициклон 10 разделяет грунт 50 выемки на влажную фракцию 51 и сухую фракцию 52, как будет дополнительно пояснено ниже. В показанном варианте подводы (13а, 13b, 13с,...) пяти гидроциклонов (14а, 14b, 14с,...) соединены с распределительным резервуаром 12. Каждый подвод (13а, 13b, 13с,...) имеет соответствующий запорный клапан (15а, 15b, 15с,...), который может управлять расходом потока, подаваемого к каждому циклону. Каждый гидроциклон (14а, 14b, 14с,...) мультициклона 10 содержит цилиндрический поворотный корпус, который переходит в направлении дна в коническую выпускную часть. Грунт 50 выемки для обработки вводится под давлением тангенциально в соответствующий гидроциклон на верхней стороне каждого циклона через эксцентрически расположенные подводы (13а, 13b, 13с,...). Грунт 50 выемки в результате приводится во вращательное или вихревое движение, в результате чего более тяжелая фракция грунта 50 выемки отбрасывается к боковой стенке гидроциклонов (13а, 13b, 13с,...), где более тяжелая фракция под влиянием силы тяжести приводится в движение по нисходящей спирали. Более тяжелая фракция со временем входит в коническую часть каждого гидроциклона (14а, 14b, 14с,...), в которой она дополнительно ускоряется и в итоге выгружается через выпуск в промежуточный резервуар 16. Более легкая фракция (также включающая в себя воду) входит в центральную часть гидроциклонов (14а, 14b, 14с,...), и, благодаря конической форме гидроциклонов, более легкая фракция в итоге выталкивается вверх, где она выгружается через переливы (17a, 17b, 17c,...) в резервуар 18 для сбора, из которого легкая фракция далее закачивается через выпускной трубопровод 19 в окружающий водоем. Так как в грунте 50 выемки более легкая фракция содержит воду, она будет соответствовать влажной фракции 51, тогда как более тяжелая фракция соответствует сухой фракции 52. Сухая фракция 52 транспортируется из промежуточного резервуара 16 с помощью конвейерной ленты 60 к гравитационному сепаратору в форме обезвоживающего грохота 20. Обезвоживающий грохот 20 содержит промежуточный лоток 21, из которого сухая фракция 52 направляется в резервуар 22 разделения. Резервуар 22 разделения содержит дно (которое на чертеже не видно), имеющее отверстия заданного размера. Дно приводится в колебательное движение в вертикальном направлении с помощью исполнительных механизмов (не показаны). Дно снабжено для этой цели пружинами 23. За счет того, что сухая фракция 52, размещенная в резервуаре 22 разделения, приводится в колебательное движение, она разделяется под влиянием силы тяжести на фракцию 53, которая является более сухой в сравнении с сухой фракцией 52, и более влажную фракцию 54. Задавая размер отверстий, можно влиять на размер частиц более сухой фракции 53. Более сухая и более влажная фракции выгружаются посредством соответственно конвейерной ленты 25 и выпускного трубопровода 24. Выпускной трубопровод 24 для более влажной фракции 54 ведет в окружающий водоем. Конвейерная лента 25 для более сухой фракции 53 ведет к месту выгрузки или, в предпочтительном варианте осуществления, к трюму (не показан) транспортного судна 40, в частности судна класса «Панамакс» или подобного типа. Выпускной трубопровод 24 и конвейерная лента 25 не являются обязательными. Например, возможно оставить сторону 26 резервуара 22 разделения, противоположную промежуточному лотку 21, открытой, и расположить обезвоживающий грохот 20 у трюма транспортного судна 40. Более сухая фракция 53 тогда падает автоматически из резервуара 22 разделения в трюм. Трубопровод 24 может также отсутствовать, при этом более влажная фракция (в основном вода) будет вытекать через дно, например, в окружающий водоем. Очевидно, что возможно множество различных вариантов технических решений.

На фиг.2 показана система транспортного судна 40 класса «Панамакс» и земснаряда 30. Транспортное судно 40 имеет значительно большие размеры, чем земснаряд 30, например в 10 раз больше, и выполнено с возможностью приема больших количеств грунта 50 выемки в пригодном для транспортировки состоянии. Согласно аспекту настоящего изобретения большое количество грунта 50 выемки перевозится от области извлечения к расположенной на большом расстоянии от нее области повторного использования. Транспортное судно 40 для этой цели ставится на стоянку вблизи области извлечения. Используя земснаряд 30, грунт 50 выемки извлекается из дна водоема и временно хранится в трюме (не показан). Грунт 50 выемки доводится до пригодного для транспортировки состояния, используя описанный выше способ. В показанном на чертеже варианте осуществления транспортное судно 40 снабжено для этой цели устройством 1. Полученная таким образом сухая и/или более сухая фракция хранится на транспортном судне, в частности в трюмах транспортного судна 40, и далее транспортируется к области повторного использования.

1. Способ транспортировки больших количеств грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования, включающий в себя этапы, на которых осуществляют постановку на стоянку вблизи области извлечения по меньшей мере одного морского транспортного судна со значительно большими размерами, чем земснаряд, выполненного с возможностью приема большого количества грунта выемки в пригодном для транспортировки состоянии, извлечение грунта выемки, используя по меньшей мере один земснаряд, доведение грунта выемки до пригодного для транспортировки состояния посредством подачи грунта выемки от земснаряда к по меньшей мере одному центробежному сепаратору, разделяющему грунт выемки на влажную фракцию и сухую фракцию, при этом по меньшей мере сухую фракцию собирают и подают к гравитационному сепаратору, дополнительно разделяющему собранную сухую фракцию на более сухую и более влажную фракции, в сравнении с сухой фракцией, в котором по меньшей мере более сухую фракцию собирают в транспортном судне, выполненном с возможностью приема более сухой фракции грунта выемки в количестве по меньшей мере 50000 тонн, и транспортировку более сухой фракции к области повторного использования, используя транспортное судно, постановку на стоянку транспортного судна в области повторного использования и выгрузку более сухой фракции из транспортного судна в области повторного использования.

2. Способ по п.1, в котором грунт выемки доводят до подходящей массовой плотности перед его подачей к центробежному сепаратору.

3. Способ по п.2, в котором массовую плотность грунта выемки доводят до подходящей массовой плотности посредством добавления к нему воды.

4. Способ по п.3, в котором массовую плотность грунта выемки доводят до подходящей массовой плотности посредством обеспечения потока воды, к которому управляемым образом подают грунт выемки.

5. Способ по любому из пп.1-4, в котором грунт выемки подают к центробежному сепаратору с по существу постоянным расходом потока.

6. Способ по п.5, в котором по существу постоянный расход потока составляет по меньшей мере 6000 м3/час, предпочтительно по меньшей мере 9000 м3/час и наиболее предпочтительно по меньшей мере 12000 м3/час.

7. Способ по любому из пп.1-4 или 6, в котором центробежный сепаратор содержит гидроциклон.

8. Способ по п.5, в котором центробежный сепаратор содержит гидроциклон.

9. Способ по п.7, в котором центробежный сепаратор содержит мультициклон.

10. Способ по п.8, в котором центробежный сепаратор содержит мультициклон.

11. Способ по п.1, в котором гравитационный сепаратор содержит обезвоживающий грохот, который приводит собранную сухую фракцию в колебательное движение и под влиянием силы тяжести разделяет ее на более сухую фракцию и более влажную фракцию.

12. Способ по п.11, в котором транспортное судно выполняют с возможностью приема более сухой фракции грунта выемки в количестве по меньшей мере 100000 тонн, более предпочтительно по меньшей мере 150000 тонн и наиболее предпочтительно по меньшей мере 200000 тонн.

13. Способ по п.1, в котором более сухая фракция имеет содержание воды максимально 20% по весу, более предпочтительно максимально 15% по весу.

14. Система, включающая в себя устройство для обработки грунта выемки, содержащее по меньшей мере один центробежный сепаратор, выполненный с возможностью разделения грунта выемки на влажную фракцию и сухую фракцию, причем центробежный сепаратор содержит подвод для грунта выемки для обработки и выпуск для сухой фракции, и по меньшей мере один гравитационный сепаратор, соединенный с выпуском центробежного сепаратора и выполненный с возможностью разделения сухой фракции на более сухую и более влажную фракции в сравнении с сухой фракцией и содержащий выпускные средства для выпуска более сухой фракции; и транспортное судно, соединенное с выпускными средствами гравитационного сепаратора и выполненное с возможностью приема более сухой фракции грунта выемки в количестве по меньшей мере 50000 тонн.

15. Система по п.14, в которой устройство размещено на земснаряде или понтоне.

16. Система по п.12, в которой устройство размещено на транспортном судне.

17. Система по п.16, в которой устройство расположено относительно трюма транспортного судна таким образом, что выгрузка более сухой фракции в трюм осуществляется без использования выпускных средств.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к передвижным пульпонасосным агрегатам, работающим в комплексе с ковшовым экскаватором, и может быть использовано при разработке залежей никелевой руды (литеритов), содержащей валуны.

Изобретение относится к техническим средствам разработки конкреций на морских шельфах, а именно к устройствам для подачи добываемых конкреций с базового в транспортное судно.

Изобретение относится к землеройной технике для горной промышленности и массовых земляных работ и может быть применено для производства экскавационных и выемочно-погрузочных работ при открытом способе добычи полезных ископаемых и сооружения каналов и котлованов.

Изобретение относится к горнотранспортным машинам, применяемым на открытых разработках полезных ископаемых. .

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для драгирования грунта. Рассматривается система для извлечения погруженных отложений (3) из геологического отвода и их отвода.

Изобретение относится к струйной технике, а именно к подводным грунтозаборным устройствам, в частности к устройствам, при работе которых допускается вторичное загрязнение водоема, например, предназначенным для использования водолазами при судоподъемных, подводно-технических и гидротехнических работах.

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.

Изобретение относится к устройствам для производства земляных работ землесосными снарядами и может найти применение при строительстве и очистке каналов от наносов с формированием заданного устойчивого криволинейного поперечного подводного профиля русла.

Изобретение относится к добывающей промышленности и может быть использовано для добычи сапропеля естественной влажности со дна водоема. .

Изобретение относится к области гидромеханизации, горно-строительной индустрии и может быть использовано для повышения эффективности процессов, связанных с добычей донных песчано-гравийных отложений, очисткой от ила мелиоративных каналов, озер, водохранилищ, акваторий морских и речных портов.

Изобретение относится к области добычи придонных илов, в частности сапропеля из природных водоемов, и его использования, например, в качестве удобрения, наполнителя при производстве строительных материалов, в медицине.

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

Изобретение относится к гидромеханизации, в частности к техническим средствам добычи полезных ископаемых из-под воды. .

Изобретение относится к области судостроения, а именно к морским технологическим платформам различного назначения и может быть использовано при создании плавучих, погружных и стационарных морских платформ для освоения месторождений шельфа.
Наверх