СПОСОБ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО ИЗ НЕМАГНИТНЫХ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ МОРЕЙ И ОКЕАНОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК E21C50/00 

Изобретение относится к средствам освоения морских природных ресурсов.

Известен способ, включающий механический захват донного грунта, транспортировку его на обеспечивающее надводное судно или берег и отделение там добываемого материала от пустой породы (ЦНИИ "Румб" "Технические средства для изучения и освоения мирового океана", 1989, с. 87). Такой способ малоэффективен и неэкономичен из-за необходимости поднимать на поверхность вместе с добываемым материалом большую массу пустой породы.

Цель изобретения повысить эффективность и экономичность добычи донных материалов.

Достигается это тем, что отделение материала от пустой породы выполняют в сборной емкости погруженного на дно добывающего устройства в процессе ее заполнения при перемещении устройства по дну. При этом пустую породу в процессе перемещения устройства непрерывно удаляют из емкости.

Известно устройство, включающее перемещаемую по дну раму с опорными катками, сборной емкостью и рабочим органом в виде барабана с наружной магнитной поверхностью [1] [2] Такое устройство не имеет средств для захвата и отделения от грунта немагнитных материалов.

В предлагаемом устройстве для осуществления указанного способа рабочий орган выполнен в виде опорного катка с захватывающими грунт ковшами на его наружной цилиндрической поверхности, а сборная емкость заполнена сепарирующей жидкостью заданной плотности, превосходящей плотность морской воды, и снабжена средством для выброса пустой породы.

Существенность отличия предлагаемого изобретения заключается в отделении добываемого материала непосредственно в погруженном на дно устройстве при его перемещении по дну с непрерывным удалением пустой породы, что значительно повышает эффективность и экономичность способа.

Основные операции способа:
спускают на дно устройства для добычи материала и перемещают его по дну (буксируют судном),
в процессе перемещения ковши устройства захватывают грунт и сбрасывают его в емкость, где осуществляют гравитационное отделение добываемого материала от пустой породы и ее удаление из емкости.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа, погруженное на дно.

Оно включает раму 1 с опорными катками 2, 3 и сборной емкостью 4. Задний опорный каток 2 выполнен большего диаметра, чем передний, и снабжен грунтозахватывающими ковшами 5 на его опорной цилиндрической поверхности.

Сборная емкость 4 установлена на раме ниже верхних ковшей катка, из которых грунт при вращении катка высыпается в приемный патрубок емкости. Емкость заполнена сепарирующей жидкостью заданной плотности, превосходящей плотность морской воды. В зависимости от плотности добываемого материала плотность этой жидкости назначают либо из условия его всплытия (если плотность материала меньше плотности пустой породы), либо его осаждения на дно емкости. Пустая порода в месте ее скопления в емкости 4 удаляется шнеком 6 с приводом 7 от переднего опорного катка 3.

Пример выполнения способа для добычи янтаря на шельфе Балтийского моря. Плотность янтаря меньше плотности грунта (песка, гравия), около 1,1 г/см³, поэтому в емкость 4 заливают сепарирующую жидкость плотностью 1,15.1,2 г/см³ (соляной раствор). Устройство буксируют по дну, при этом ковши опорного катка 2 захватывают грунт и сбрасывают его в емкость 4, в которой осуществляют гравитационную сепарацию грунта: частички янтаря всплывают и скапливаются в верхней части емкости, а пустая порода оседает на дно емкости. Осевшую пустую породу непрерывно при движении устройства удаляют из емкости шнеком 6. После заполнения емкости устройство поднимают на судно или буксируют к берегу.

Предлагаемое изобретение значительно повышает эффективность и экономичность добычи донных материалов, особенно с увеличением глубины морской акватории.

Использование: в горном деле для добычи полезного ископаемого со дна водоемов. Сущность изобретения: способ добычи полезного ископаемого включает сбор донного грунта в емкость в процессе перемещения ее по дну и гравитацонное отделение полезного ископаемого от пустой породы, которое выполняют в емкости, заполненной сепарирующей жидкостью с плотностью, превышающей плотность воды. Операцию сепарации совмещают по времени с перемещением емкости по дну и с операцией разгрузки емкости от пустой породы. Устройство для добычи полезного ископаемого содержит раму с опорными задним и передним катками и емкость для сбора донных отложений. Задний каток рамы выполнен с жестко закрепленными грунозахватными ковшами на его наружной цилиндрической поверхности. Устройство снабжено средством для разгрузки емкости от пустой породы. 2 с. ф-лы, 1 ил.

1. Способ добычи полезного ископаемого из немагнитных донных отложений морей и океанов, включающий сбор донного грунта в емкость в процессе перемещения ее по дну и гравитационное отделение полезного ископаемого от пустой породы, отличающийся тем, что отделение полезного ископаемого от пустой породы выполняют в емкости, заполненной сепарирующей жидкостью с плотностью, превышающей плотность воды, при этом операцию сепарации совмещают по времени с перемещением емкости по дну и с операцией разгрузки емкости от пустой породы. 2. Устройство для добычи полезного ископаемого из немагнитных донных отложений морей и океанов, включающее раму с опорными задним и передним катками и емкость для сбора донных отложений, отличающееся тем, что задний каток выполнен с жестко закрепленными грунтозахватными ковшами на его наружной цилиндрической поверхности, а устройство снабжено средством для разгрузки емкости от пустой породы.