Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
В парящем положении днище земснаряда находится на высоте 63,5 см от экрана (земли или воды). Производительность земснаряда 250 т/ч илистого грунта, диаметр пульповода 305 мм, максимальная дальность гидротранспортирования 915 м. Земснаряд может транспортироваться на воздушной подушке по земле и также спускаться с берега в воду. Земснаряд может работать с глубины 0,3 м.
Эластичное ограждение воздушной подушки состоит из отдельных связанных между собой сегментов. Земснаряд может потерять 10% секций своей воздушной оболочки без нарушения ее нормальной работы.
Грунтовый насос имеет V-образный дизельный привод с ременной передачей мощностью 310 л. с. Центробежные воздуходувки, создающие воздушную подушку, обслуживаются двумя дизелями 290 л. с. и подают 2750 м3/ч воздуха под эластичное ограждение. Остальное оборудование обслуживается дизелем мощностью 160 л. с. Фрезерный разрыхлитель с крутящим моментом 1078 кгс/см имеет частоту вращения 30 об/мин. Имеются различные типы фрез. Спуск-подъем рамы разрыхлителя осуществляется гидроцилиндрами. Тяговое усилие передних папильонажных лебедок 4 тс, тяговое усилие вспомогательных лебедок 5 тс. Две сваи диаметром 406 мм поднимаются и опускаются гидроцилиндрами.
Выносной из воды земснаряд на «ногах» изготовлен голландской фирмой «Холланд» [16]. Земснаряд представляет собой секционный понтон, который может буксироваться в море на плаву или перемещаться под водой с опорой «ногами» на дно. Земснаряд может быть использован для добычи полезных ископаемых с глубин до 25 м (рис. 5.2).
Понтон (плавучая платформа земснаряда) имеет в плане форму прямого угла, образованного двумя прямоугольниками с длиной каждой стороны 30 м. В вершине угла и на концах его сторон
1 — причальное устройство для шаланд;
2 ¦— гидроцилиндр рамы разрыхлителя;
3 — понтон; 4 — ноги, сваи; 5 — рама разрыхлителя; 6 разрыхлитель; 7 — папнльонажные канаты
расположены три пары ног-свай, длиной 38 м. Имеется проект шарнирного соединения понтонов в вершине прямого угла. Скорость перемещения земснаряда 8,8 м/ч. В углу между прямоугольными сторонами понтона установлен разрыхлитель. Разрыхлитель папильонажными канатами, закрепленными на ногах, может поворачиваться от одного борта понтона до другого в горизонтальной плоскости на угол 90°. При этом ширина захвата земснаряда равна 41 м. В вертикальной плоскости разрыхлитель перемещается с помощью гидроцилиндра. Если высота уступа 2 м, а глубина моря 25 м, то понтон может быть вынесен выше уровня воды на 4 м.
Земснаряд фирмы «Холланд» может работать при высоте волны
2 м и скорости течения 3,5 м/с, что в условиях Северного моря обеспечивает использование 80% календарного времени для работы; а у плавающих земснарядов только 15—30%. За счет этого при производительности выносного земснаряда 1000 м3/ч он извлечет в год 2,5 млн. м3 грунта, а плавающий земснаряд до 60 тыс. м3. Установленная мощность земснаряда равна 1700 л. с., разрыхлитель и грунтовый насос потребляют 500 л. с. Пульпа может подаваться на расстояние 250 м. На земснаряде предусмотрена возможность установки дополнительного грунтового насоса для увеличения дальности транспортирования.
Земснаряд имеет две фрезы различных диаметров, применяемых в зависимости от прочности породы. Смена фрез осуществляется за 15 мин. Кроме того, фирмой разработан вибрационный разрыхлитель. Земснаряд может подавать материал в швартующиеся к нему грунтовые шаланды. К месту работы земснаряд доставляется буксировкой целиком или частично разобранным.
Эрлифтные земснаряды
С помощью эрлифтов осуществлена самая глубоководная добыча полезных ископаемых гидравлическим способом. Принцип действия такого земснаряда (рис. 5.3) заключается в следующем.
1 — всасывающий патрубок; 2 — компрес-сор; 3 — ресивер; 4 — трубопровод сжатого воздуха; 5 — ввод воздуха в подъемную трубу; 6 — подъемная труба; 7 — трюм
С борта земснаряда в устье всасывающей трубы подается сжатый воздух и перемешивается в ней с водой или пульпой. Образовавшаяся двух- или трехфазная смесь легче, чем вода, поэтому эта смесь вытесняется столбом воды из водоема и поступает на земснаряд. Эрлифтные земснаряды обеспечивают более глубоководную разработку породы, чем земснаряды с трюмными грунтовыми насосами или с эжекторами. Эрлифтные земснаряды в основном применяются для добычи нерудных материалов, но компания «Коллинз» США использовала такой земснаряд для добычи алмазов.
Эрлифтные земснаряды имеют меньший коэффициент полезного действия, чем земснаряды с грунтовыми насосами, и не могут осуществлять наклонный и горизонтальный транспорт пульпы. Погружаемая в воду часть эрлифтного земснаряда значительно проще и надежнее, чем у земснарядов с погружными грунтовыми насосами, но вся конструкция эрлифта с компрессорной установкой сложнее, и дороже установки с погружным грунтовым насосом.
В настоящее время наибольшую известность получили венгерские эрли<}яные установки «Гидроп», которые могут монтироваться на морских судах. Эрлифтные земснаряды «Гидроп» могут работать только в закрытых от больших волнений морских акваториях. Эти земснаряды применяются в Венгрии, Югославии, Польше, Чехословакии и во Франции. Во Франции «Гидроп» ведет работу с глубин до 60 м. Такие земснаряды используются для добычи нерудных материалов, песка и гравия. Существуют несколько типов земснарядов «Гидроп». Наиболее высокопроизводительными являются HP-IX 150/40 и HP-VIII. Коэффициент полезного действия эрлифта у таких земснарядов зависит от соотношения глубины погружения под воду места впуска в подъемную трубу сжатого воздуха и высоты подъема пульпы над уровнем воды и достигает 0,15—0,2. У эрлифта земснаряда HP-IX 150/40 установленная мощность составляет 170 кВт, диаметр стальной подъемной трубы 300 мм. Удельный расход воздуха на единицу объема грунта равен 12—21. Номинальная глубина разработки 40 м. Корпус земснаряда катамаранного типа из двух понтонов. Элементы корпуса унифицированы и из них могут монтироваться различные варианты.
