АГРЕГАТ ДЛЯ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ Российский патент 1994 года по МПК E21C50/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для поисков, разведки, пробной эксплуатации и разработки месторождений железомарганцевых конкреций (ЖМК).

Известно устройство для подводной добычи строительных материалов, включающее шарнирно соединенные между собой секции исполнительного органа, причем нижняя секция соединена цепями с якорем, а верхняя - с канатом.

Недостатком известного изобретения является низкая эффективность эксплуатации, вызванная значительными потерями полезного ископаемого и незначительной производительностью.

Наиболее близким к предлагаемому агрегату по технической сущности к достигаемому результату является устройство, выполненное в виде траловой волокуши, включающее раму с грузозахватным органом в виде сетки и гибкую подвеску, связанную с плавсредством.

Недостатком изобретения является низкая эффективность использования.

Конструктивные особенности предлагаемого агрегата направлены на повышение эффективности добычи, повышение производительности и снижение потерь минерального сырья, для чего агрегат снабжен дополнительными рамами, якорем, сочлененными между собой осевым шарниром.

На фиг. 1 изображен общий вид агрегата; на фиг.2 - соединение пластин сетки между собой и с П-образными элементами рам; на фиг.3 - разрез П-образного элемента; на фиг.4,5,6 - положение конструктивных элементов грузозахватного органа до захвата, в момент захвата и в транспортном положении агрегата с захваченными ЖМК соответственно.

Агрегат для добычи минерального сырья включает рамы, состоящие из двух П-образных элементов 1 с проушинами 2, и прорезями 3, ползунами 4, пружин 5, пластин 6, шарниров 7 и 8, осей 9. Кроме того, агрегат содержит верхнюю крепежную секцию 10, нижнюю крепежную секцию 11, цепи 12, якорь 13, канат 14.

Верхняя крепежная секция 10 шарнирно соединена с рамой канатом 14, который запасован на тяговой лебедке, установленной на плавсредстве 15. Нижняя крепежная секция 11 соединена цепями 12 с якорем 13 и шарнирно связана с рамой. Длина цепей 12 ограничена во избежание их закручивания при укладке агрегата на илы 16, к которым приурочена ЖМК 17, что приведет к развороту рам на определенный угол, а следовательно, и захватных элементов по отношению к конкрециям 17. Ползуны 4 жестко соединены с П-образными элементами 1 и выполнены прямоугольного сечения во избежание их проворачиваемости в прорезях 3 П-образных элементов 1. Во внутренних полостях стоек элементов 1 помещены пружины 5. В отверстия проушин 2 продеты оси 9. Сетка выполнена в виде упругих пластин 18, соединенных шарнирами 7 и 8. Периферийные шарниры 8 закреплены на внутренних гранях перекладин элементов 1. Соединенные между собой пластины 18 образуют сетку грузозахватного органа в форме параллелограмма.

Агрегат для добычи минерального сырья работает следующим образом.

Из плавсредства 15 на канате 14 опускают в акваторию 19 агрегат. Достигнув поверхности илов 16, якорь 13, пройдя их, внедряется в подстилающие породы 20. Затем производит сматывание каната 14 с тяговой лебедки, при этом рамы ложатся на поверхность подстилающих пород 20. За счет массы рам, находящихся в подвешенном состоянии, рама, которая коснулась поверхности подстилающих пород 20, приходит в поступательное движение и торцами своих стоек сжимает пружины 5. При этом ползуны 4 скользят в прорезях 3 до упора в верхнюю грань прорези (фиг.5). После этого рама ложится на поверхность пород 20, при этом ЖМК 17 попадает в захватный орган агрегата. Процесс сматывания каната 14 прекращается после полной укладки рам на поверхность пород 20. Затем производится натяжение каната, при этом П-образные элементы 1 отрываются от поверхности пород 20, пружины 5 разжимаются и раздвигают пластины 18 захватного органа, которые приходят в движение за счет шарнирного соединения 7 и 8 между собой и облегают конкреции 17, плотно зажимая их в параллелограммных ячейках. После полного отрыва рам от поверхности пород 20 производится подъем агрегата на палубу плавсредства 15. В процессе подъема агрегата пластины 18 жестко облегают конкреции 17, находящиеся в ячейках захватного органа агрегата за счет сокращения малых осей параллелограмма, вызванного массой рам, находящихся в подвешенном состоянии, которая приводит к растяжению пружин 5 при перемещении П-образных элементов 1 вниз. На плавсредстве конкреции 17 извлекаются из ячеек захватного органа за счет сжатия пружин 5, начиная с крайней рамы, прилегающей к якорю 13. Нагрузку на пружины 5 создают массы вышеподвешенных рам. Обладая упругими свойствами, пластины 18 при снятии нагрузки исключают остаточную деформацию их, вызванную плотным облеганием конкреций 17. Использование захватного органа в виде сетки из пластин 18 и по форме в виде ячеек с открытыми торцами, делает невозможным подъем илов 16 на плавсредство 15, которые по своему составу не находят промышленного использования. Кроме того, илы 16 изливаются в акваторию 19 в непосредственной близости от дна, что предотвращает отрицательные экологические последствия.

Использование изобретения позволит производить поиск, разведку, пробную эксплуатацию и разработку месторождений ЖМК с высокой эффективностью.

Использование: в морском горном промысле для подводной добычи минерального сырья. Сущность изобретения: агрегат включает раму с грузозахватным органом в виде сетки и гибкую подвеску, закрепленную одним концом на раме, а другим связанную с грузоподъемным механизмом судна обслуживания. Агрегат снабжен дополнительными рамами, соединенными между собой и основной рамой посредством осевого шарнира. Каждая рама выполнена из двух П-образных элементов, концы которых направлены навстречу друг другу и подпружинены между собой. Сетка установлена в плоскости рамы, выполнена из упругих пластин, шарнирно соединенных между собой двумя противоположными кромками, и закреплена на полках П-образных элементов рамы. 6 ил.

АГРЕГАТ ДЛЯ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, включающий раму с грузозахватным органом в виде сетки и гибкую подвеску, закрепленную одним концом на раме, а другим концом связанную с грузоподъемным механизмом судна обслуживания, отличающийся тем, что агрегат снабжен дополнительными рамами, соединенными между собой и основной рамой посредством осевого шарнира, и якорем, закрепленным на крайней раме посредством осевого шарнира, а каждая рама выполнена из двух П-образных элементов, концы которых направлены навстречу друг другу и подпружинены между собой, причем сетка установлена на плоскости рамы, выполнена из упругих пластин, шарнирно соединенных между собой двумя противоположными кромками, и закреплена на полках П-образных элементов рамы.