способ добычи со дна водоемов сапропеля и других несвязанных грунтов и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ добычи со дна водоемов сапропеля и других несвязанных грунтов, включающий его выемку при помощи передвижного добычного агрегата и гидротранспортирование, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь полезного ископаемого, уменьшения затрат и вредного воздействия на среду и повышения производительности труда, выемку производят веерными заходками от периферии к центру, при этом центром является точка на берегу.

2. Устройство для добычи со дна водоемов сапропеля и других несвязанных грунтов, включающее емкости для загрузки добываемого материала, электропривод и установленные на плавучем основании грунтонасос и шнековый рабочий орган, связанный гибким рукавом с емкостями для загрузки добываемого материала, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь полезного ископаемого, уменьшения вредного воздействия на окружающую среду и повышения производительности труда, оно снабжено винтовым движителем, размещенным на плавучем основании, базовой машиной и барабаном для наматывания гибкого рукава с поворотной платформой, при этом емкости для загрузки добываемого материала, электропривод и барабан для наматывания гибкого рукава с поворотной платформой размещены на базовой машине, а гибкий рукав армирован тросовыми элементами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности, непосредственно к подводной добыче донных отложений.

Известен ряд способов добычи донных отложений, в частности подводная добыча с помощью установки с замкнутой черпаковой цепью и аналогичной установки.

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.

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. Полная стоимость строительства такого участка составляет 13,1 млн. руб. При этом средняя себестоимость получения 1 т сапропелевых удобрений составляет 6,5 руб.

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.

Известно устройство для экскавации сапропеля, имеющее шнек с загрузочной частью в корпусе, приемник грунта в виде улитки, соединенный с корпусом шнека, и грунтонасос. При этом загрузочная часть шнека введена во внутреннюю полость улитки. Добыча сапропеля осуществляется путем внедрения шнека в массив. Затем производится подъем шнека, транспортирующего материал к грунтонасосу, с помощью которого он подается в приемник [1]. Указанное устройство работает циклично, в результате чего снижается его производительность и коэффициент использования во времени. Потери сапропеля при погрузке из приемника в транспортное средство значительные. При этом происходит загрязнение водоема и прибрежных участков.

Цель изобретения - снижение потерь полезного ископаемого, повышение производительности труда, снижение затрат и вредного воздействия на среду.

Для достижения поставленной цели разработан новый способ добычи сапропеля веерными заходками с машины, установленной в одной точке на берегу. Выемка производится от периферии к центру. Усилие для перемещения рабочего органа создается барабаном, установленным на машине. Отрабатываемый участок разбивается на заходки вешками через 20 м по радиусу 200 м. Первый ряд траншей отрабатывается по часовой стрелке, второй - в промежутках между первым и вторым рядами и т.д. Такая схема обеспечивает проходку траншеи по целику без нарушения стенок, что исключает перемешивание сапропеля с вышележащим слоем.

На фиг. 1 представлена схема отработки участка веерными заходками; на фиг. 2 - проходка первого ряда траншей; на фиг. 3 - то же, траншей второго ряда; на фиг. 4 - принципиальная схема устройства для добычи сапропеля веерными способом.

Устройство состоит из базовой машины 1 и съемного модуля 2. Модуль транспортируется на самой машине при переезде на различные водоемы. Он связан с машиной с помощью гибкого рукава 3, армированного тросовыми элементами и намотанного на барабан 4 в один ряд. Гибкий рукав является одновременно гидротранспортным трубопроводом для транспортировки полезного ископаемого в бункер 9, тяговым органом и несущим элементом для передачи электроэнергии по кабелю. Барабан установлен на поворотном круге 5, соединенном с машиной, который обеспечивает поворот барабана в горизонтальной плоскости. При выходе машины в заданную точку на берегу водоема плавучий модуль спускается на водную поверхность и с помощью винтового движителя 6 выходит на периферийную отметку. При этом барабан раскручивается, вытравливая гибкий рукав. Обратное движение к центру осуществляется за счет тягового усилия барабана. При этом гибкий рукав наматывается на обод барабана, одновременно по нему прокачивается добытая масса сапропеля. Тяговое усилие от гибкого рукава воспринимается боковыми упорами 7, обеспечивающими устойчивость машины в режиме добычи. Снабжение электроэнергией осуществляется электрогенератором 8, соединенным с двигателем базовой машины через вал отбора мощности. Полученный продукт заполняется в резиновые контейнеры 10, предохраняющие сапропель от высыхания, и отправляется на склад или непосредственно в районы рекультивации земель. Машина позволяет отрабатывать залежь сапропеля и параллельными заходками, если береговая зона водоема не имеет растительного покрова. В этом случае машина движется вдоль берега с шагом, равным ширине траншеи. Съемный модуль представляет собой катамаран с установленным на нем шнековым рабочим органом 11 и поршневым насосом 12. Подача сапропеля осуществляется за счет напора рабочего органа на залежь, подъем шнековым питателем и перекачка насосом по гибкому рукаву на базовую машину. Гибкий рукав держится на плаву с помощью плавсредств 13, снабженных быстроразъемными соединениями для закрепления их на рукаве.

Предлагаемое изобретение позволяет сделать промышленную агрегатированную установку, обеспечивающую эффективность добычи сапропеля в различных условиях залегания, мобильность передислокации, ускорение поиска сапропелевых залежей в районах открытых горных работ.

Использование предлагаемого способа позволяет снизить капитальные затраты на добычу и переработку сапропеля, упростить технологию его добычи и обеспечить его поточность, сократить потери и разубоживание, повысить производительность труда, исключить отчуждение сельхозугодий.