Устройство автономной добычи твердых полезных ископаемых со дна континентального шельфа

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче россыпных месторождений твердых полезных ископаемых со дна шельфа. Устройство автономной добычи твердых полезных ископаемых со дна континентального шельфа, включающее грейферный ковш, состоящий из емкости и зубьев, гибких звеньев, взаимосвязанных с ковшом, механизм закрытия ковша. Несущая конструкция емкости ковша выполнена сферической формы, из эластичного материала, а снизу взаимосвязана с пружинным механизмом, при этом зубья ковша выполнены полыми, внутри которых расположены электродетонаторы и взрывчатое вещество. Зубья ковша выполнены эллипсоидной формы, а концы снабжены крюками. Несущая конструкция емкости ковша армирована стальными спицами, в которых расположены провода, взаимодействующие с электродетонаторами. Технический результат заключается в повышении эффективности устройства автономной добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче россыпных месторождений твердых полезных ископаемых со дна шельфа.

Известно устройство подводной добычи полезных ископаемых (RU №2426883 C1 от 17.03.2010, опубл. 20.08.2011). Данное устройство включает транспортирующую емкость, шарнирно соединенную с тросом посредством штанги, газогенератор, гибкую полость для газа с клапаном предельного давления, трос с балластом и поплавком.

Однако данное устройство сложно в исполнении и требует больших затрат на его изготовление. Кроме того, при добыче на больших глубинах очень большие требования к тросам при их эксплуатации.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому устройству является автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории (RU 2539508 C1 от 21.11.2013. опубл. 20.01.2015), включающее грейферный ковш с армированными челюстями и гибкие звенья, при помощи которых ковш связан с газогенератором и с датчиком запуска гибкой полости, расположенными в контейнере.

Однако данное устройство имеет большую металлоемкость добычного оборудования, что ограничивает возможность поднятия большего количества полезного ископаемого.

Задачей изобретения является повышение эффективности добычи полезного ископаемого со дна континентального шельфа путем снижения металлоемкости, упрощения процессов добычи, сокращения времени на добычу полезного ископаемого путем совмещения процессов рыхления, выемки и транспортирования полезного ископаемого на поверхность водной среды.

Техническим результатом является снижение затрат и экологической нагрузки на окружающую среду от добычных работ на дне акватории континентального шельфа.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве автономной добычи твердых полезных ископаемых со дна континентального шельфа, включающем грейферный ковш, состоящий из емкости и зубьев, гибких звеньев, взаимосвязанных с ковшом, механизм закрытия ковша. Несущая конструкция емкости ковша выполнена сферической формы, из эластичного материала, а снизу взаимосвязана с пружинным механизмом, при этом зубья ковша выполнены полыми, внутри которых расположены электродетонаторы и взрывчатое вещество.

Зубья ковша выполнены эллипсоидной формы, а концы снабжены крюками. Электродетонаторы и взрывчатое вещество расположены в водонепроницаемом корпусе каждого зуба ковша

Несущая конструкция емкости ковша армирована стальными спицами. В стальных спицах расположены провода, взаимодействующие с электродетонаторами.

Емкость грейферного ковша выполнена из гибкого материала для уменьшения металлоемкости оборудования и возможного наполнения газом верхней части грейферного ковша. Вставки стальных спиц, расположенные по периметру, используют для упрочнения грейферного ковша, выполненного из гибкого материала. Зубья с крюками обеспечивают фиксацию устройства при детонации. Пружинный механизм способствует герметичности закрытия ковша. Датчик позволяет фиксировать сигнал положения ковша. Для изоляции проводов от воздействия водной среды они расположены в стальных спицах. Одновременная активация процесса добычи и выделения газа позволяет сократить полное время цикла оборудования. Форма зубьев выполнена эллипсоидной, чтобы ударная сила была направлена на дно акватории, тем самым уменьшая нагрузку на оборудование и разрыхляя породу.

Устройство иллюстрируется графически: на фиг. 1 - общий вид устройства; фиг. 2 - устройство при внедрении в породу; фиг. 3 - зубья ковша.

Устройство содержит: 1 - грейферный ковш, 2 - стальные спицы, 3 - зубья, 4 - пружинный механизм, 5 - механический датчик, 6 - механизм закрытия ковша, 7 - гибкие звенья, 8 - электродетонатор, 9 - взрывчатое вещество, 10 - водонепроницаемый корпус, 11 - петля для подъема устройства на судно, 12 - провода, 13 - крюк.

Устройство работает следующим образом.

Устройство автономной добычи опускают в водную среду с открытой емкостью грейферного ковша из гибкого материала 1, Боковая поверхность ковша выполнена из равномерно распределенных стальных спиц 2. При опускании устройства автономной добычи на дно континентального шельфа, во время касания поверхности, начинается процесс внедрения зубьев ковша 3 в породу за счет веса устройства. После внедрения зубьев 3 до определенного уровня активируется механический датчик 5, тем самым передавая импульс по проводам 12 электродетонатору 8. Электродетонатор детонирует взрывчатое вещество 9, находящееся в специальном водонепроницаемом корпусе 10 и расположенное внутри зубьев 3. При взрыве происходит разрыв водонепроницаемого корпуса 10, тем самым освобождая энергию взрыва 14. Одновременно с детонацией взрывчатого вещества активируется механизм закрытия ковша 6, при помощи гибких тяг 7 захватывая и наполняя емкость разрыхленной породой полезного ископаемого. При закрытии ковша также срабатывает пружинный механизм 4, не позволяя ковшу непроизвольно раскрываться. Взрывчатое вещество при детонации выделяет большое количество газа, наполняя верхнюю часть ковша, выполненную из гибкого материала 1, вследствие чего возникает подъемная сила. Концы зубьев ковша, снабженные крюками 13, не позволяют устройству всплыть раньше, чем произойдет разрыхление породы. Под действием подъемной силы происходит всплытие устройства на поверхность. После всплытия автономного устройства на поверхность водной среды с помощью петли 11 его загружают на судно.

Устройство добычи полезного ископаемого со дна континентального шельфа полностью автономно и не требует связи с судном.

1. Устройство автономной добычи твердых полезных ископаемых со дна континентального шельфа, включающее грейферный ковш, состоящий из емкости и зубьев, гибких звеньев, взаимосвязанных с ковшом, механизм закрытия ковша отличающееся тем, что несущая конструкция емкости ковша выполнена сферической формы, из эластичного материала, а снизу взаимосвязана с пружинным механизмом, при этом зубья ковша выполнены полыми, внутри которых расположены электродетонаторы и взрывчатое вещество.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зубья ковша выполнены эллипсоидной формы, а концы снабжены крюками.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электродетонаторы и взрывчатое вещество расположены в водонепроницаемом корпусе каждого зуба ковша.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что несущая конструкция емкости ковша армирована стальными спицами.

5. Устройство по п. 1 или 4, отличающееся тем, что в стальных спицах расположены провода, взаимодействующие с электродетонаторами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к способу глубоководной морской добычи полезных ископаемых. Система глубоководной морской добычи полезных ископаемых содержит технологическую платформу для переработки вещества, линию райзера для создания в ней направленного вверх потока извлеченного вещества со дна водного объекта на технологическую платформу, обратную трубу для создания в ней обратного потока смеси морской воды и не представляющей ценности части вещества, проходящего с технологической платформы в направлении ко дну водного объекта, и систему регулирования расхода глубоководной морской добычи полезных ископаемых.

Изобретение относится к получению газа, метана и его гомологов из приповерхностных скоплений твердых газовых гидратов донных отложений. В процессе разработки аквальной залежи газогидратов, газ аккумулируется и проходит первичную обработку на платформе (или на судне), снабженной насосно-компрессорной трубой, трубопроводом со специальными баками для распределения и подачи воды, узлом подготовки вод, измерительными приборами для контроля за подачей воды и разрушающими залежь частицами, сборным колоколом, трубопроводом для отбора образующейся газовой смеси, приборами для контроля системы откачки образующегося продукта (газовой смеси), далее транспортируется в береговой накопитель метана.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для загрузки и подъема полезных ископаемых со дна акватории с наименьшим расходом энергии. Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории включает грейферный ковш, выполненный из эластичного материала, гибкие звенья, взаимосвязанные с ковшом, механизм закрытия ковша, датчик запуска гибкой полости, расположенной в подъемной секции.

Изобретение относится к разработке месторождений углеводородов и может быть применено для добычи природного газа в открытом море. Способ включает тепловое воздействие на газогидратную залежь с последующим сбором газа куполообразным сборником и передачей его в аккумулирующие емкости.

Изобретение относится к морской добыче полезных ископаемых и позволяет разрабатывать россыпные месторождения со дна континентального шельфа в условиях отрицательных температур.

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для подводной добычи твердых полезных ископаемых. Устройство может быть использовано также для геологоразведочных изысканий, прокладки газо- и нефтепроводов, освоения торфяных месторождений.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для шельфового бурения. Установка для шельфового бурения содержит платформу, такую как судно, понтон, самоподъемная буровая установка, и бурильную колонну, соединенную с указанной платформой с возможностью передачи приводного усилия и дополнительно снабженную компенсатором вертикальной качки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке прочных высокоглинистых песков россыпных месторождений благородных металлов в подводных забоях.

Группа изобретений относится к области подъема твердого материала со дна глубоководного бассейна, такого как море, озеро или река, выше поверхности воды. В пузырьковой газлифтной системе (10) у верхнего концевого участка подъемного трубопровода (11) размещена находящаяся под давлением камера (21).

Группа изобретений относится к способу и устройству для подводной добычи железомарганцевых конкреций из илистых донных отложений. Технический результат заключается в повышении эффективности использования трала за счет уменьшения количества холостых ходов, повышении полноты выемки полезного компонента и снижении зависимости времени проведения работ от погодных условий.

Грейфер // 1756569

Изобретение относится к горному делу и м.б. .

Изобретение относится к горному делу и м.б. .

Изобретение относится к одноканатным рабочим органам и может быть использовано для погрузки сыпучих материалов. .

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для разработки скважин. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для проходки скважин в породах с гравийно-галечниковыми включениями. .

Изобретение относится к грузозахватным органам подъемно-транспортных машин, в частности к грейферам. .

Изобретение относится к грузоподъемной технике и м.б. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче россыпных месторождений твердых полезных ископаемых со дна шельфа. Устройство автономной добычи твердых полезных ископаемых со дна континентального шельфа, включающее грейферный ковш, состоящий из емкости и зубьев, гибких звеньев, взаимосвязанных с ковшом, механизм закрытия ковша. Несущая конструкция емкости ковша выполнена сферической формы, из эластичного материала, а снизу взаимосвязана с пружинным механизмом, при этом зубья ковша выполнены полыми, внутри которых расположены электродетонаторы и взрывчатое вещество. Зубья ковша выполнены эллипсоидной формы, а концы снабжены крюками. Несущая конструкция емкости ковша армирована стальными спицами, в которых расположены провода, взаимодействующие с электродетонаторами. Технический результат заключается в повышении эффективности устройства автономной добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх