Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
телевизионное устройство со светильниками. Для обеспечения устойчивого горизонтального движения по грунту и исключения опрокидывания установки над санями установлены на вертикальных кронштейнах поплавки из синтетики. Стоимость постройки проектируемой драги, которая в 5 раз производительнее испытанной, составляет 150—200 млн. долл., глубина разработки 6000 м.
В США, в Сан-Франциско строится специальный глубоководный дражный комплекс, включающий надводное судно «Хьюз Гломер Эксплорер», 120 метровую погружающуюся на дно баржу (контейнер), построенную в Сан-Диего, и подводное самоходное устройство, подобное экскаватору для загрузки баржи на дне океана. Надводное судно с помощью сжатого воздуха поднимает загруженную баржу со дна на поверхность воды. Дражный комплекс предназначен для добычи конкреций с глубины 5000 м.
В СССР испытывалась опытная несамоходная драга «Горняк», имеющая на своем борту земснаряд «Моллюск-5» и кроме того ав-нотомный земснаряд ЗГМ-1-350А; первый предназначен для глубин более 8 м, а второй для меньших глубин. Драга «Горняк» имеет производительность до 200 м3/ч перерабатываемой породы с максимальной глубиной всасывания до 100 м.
5.11. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КАРЬЕРНОГО
ПОДВОДНОГО ТРАНСПОРТА
ПОРОДЫ
Наряду с гидравлическим трубопроводным транспортом породы под водой, который широко применяется и на суше, представляет значительный интерес подводный транспорт породы в контейнерах с малым гидродинамическим сопротивлением и с гидродинамическим взвешиванием.
Черпаки глубоководных снарядов представляют собой контейнеры для подводного транспортирования породы и подъема ее на борт судна. При небольшой глубине разработки, например такой, какая существует у многочерпаковых снарядов с жесткой черпаковой рамой, форма черпаков, их гидродинамическое совершенство не имеют значения, так как скорость движения их небольшая и удельный вес энергии, затрачиваемой на породозабор и преодоление механических сопротивлений, во много раз превосходит затраты энергии на преодоление гидродинамических сопротивлений.
Но при работе таких глубоководных драг, как японская мно-гочерпаковая драга системы инженера Масуда гидравлическое воздействие на черпаки-контейнеры имеет существенное значение.
Как указывалось выше компании США, Франции, Японии, Англии, ФРГ и Канады предложили многочерпаковую систему
HDS—CLB с гидродинамическим воздействием окружающей воды на черпаки. В настоящее время ведутся работы по повышению гидродинамического совершенства черпаков у драги такого типа.
Такое же большое значение имеет гидродинамическое взвешивание контейнеров подводных скреперных установок.
Подводный транспорт породы в контейнерах с небольшим лобовым сопротивлением и с гидродинамическим взвешиванием имеет следующие преимущества по сравнению с трубопроводным гидротранспортом породы:
менее энергоемок; имеет меньшую материалоемкость; перемещает куски породы значительно большего размера; более долговечен; легче изменяется маршрут транспорта и место доставки.
Представляют интерес причины, в результате которых контейнерный транспорт породы экономичнее трубопроводного. Основными причинами являются следующие:
удельные силы сопротивления перемещению контейнера в воде и пульпы в трубе одного порядка, но для перемещения породы в контейнере не требуется транспортировать воду, а перемещение породы по трубе возможно только при транспорте воды в большем количестве, чем породы:
с и-нженерной точки зрения при контейнерной транспортировке легче снизить удельные сопротивления, чем при трубопроводной, так как процесс взаимодействия воды и контейнера является управляемым и доступен для усовершенствования, а процесс гидродинамического взаимодействия воды с частицами породы в трубе очень плохо управляем и недоступен для усовершенствования. Главным образом от того, что частицы не имеют стабильной формы и последнюю нельзя менять.
Малая энергоемкость контейнерного транспорта может иллюстрироваться испытанием многочерпаковой японской драги на глубине 20 м. При работе японской драги с производительностью 700 т/ч породы (около 410 м3/ч) удельная энергоемкость составляла около 0,13 кВт-ч/т, между тем земснаряд с грунтовым насосом для подъема такого количества породы на борт с глубины 20 м, при объемной консистенции (порода : вода) равной 1 : 6 и высоте надводного борта 3 м имеет энергоемкость около 0,15 — -т-0,17 кВт-ч/т.
Наряду с этим подводный контейнерный транспорт имеет существенные недостатки по сравнению с трубопроводным, которые сводятся к тому, что системы контейнерного транспорта существенно усложняются наличием погрузочно-разгрузочных устройств и необходимостью создания больших тяговых усилий для перемещения контейнеров, хотя многие специалисты считают, что много-черпаковые, контейнерные и глубоководные снаряды эффективнее земснарядов.
Относительная энергетическая эффективность подводного транспорта породы бесконечной цепью контейнеров по сравнению с тру-
бопроводным может характеризоваться следующим критерием:
