УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ РУСЛОВОЙ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕЙ РОССЫПИ Российский патент 2003 года по МПК E21C41/30 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки русловых алмазосодержащих россыпей при эксплуатации обводненных месторождений алмазов.

Известны устройства для захвата и транспортирования сыпучего груза с помощью канатного скрепера, которые могут быть использованы для разработки русловых месторождений алмазов, включающие трехбарабанную скреперную лебедку, скрепер, головной и два хвостовых каната, отклоняющие блоки, разгрузочный полок с колосниковой решеткой (Пухов Ю.С. Рудничный транспорт. М.: Недра, 1991, с. 105-107, рис. 7.2, г.).

Недостатками этих устройств являются возможность разрушения берегового откоса реки и разубоживание горной массы, возможность бокового опрокидывания скрепера под действием скоростного напора воды в русле реки.

Известно устройство для разработки русловой алмазосодержащей россыпи, содержащее скрепер, головной и два хвостовых каната, трехбарабанную лебедку, отклоняющие блоки, разгрузочный полок с колосниковой решеткой, жесткий наклонный помост, установленный в зоне выхода груженого скрепера на берег реки и примыкающий к находящемуся на берегу разгрузочному полку (пат. РФ 2168020, М. Кл. 7 Е 21 С 41/26, 2001 г.).

Однако недостатком известного устройства является необходимость выбора головного каната с таким пределом прочности на разрыв, который соответствует условиям перемещения груженого скрепера на наклонном помосте небольшой длины после выхода скрепера за пределы уреза воды в реке, что удорожает устройство, т.к. на всем остальном участке скрепер перемещается под водой. Поэтому сопротивления его движению на этом значительном по длине участке существенно меньше за счет Архимедовой силы. Соответственно для этих условий потребовался бы головной канат меньшей прочности и стоимости. Однако выбор каната должен быть осуществлен по величине максимального тягового усилия, которое воспринимает головной канат как раз тогда, когда скрепер после выхода из воды по наклонному помосту перемещается к разгрузочному полку.

Задачей изобретения является снижение стоимости установки.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для разработки русловой алмазосодержащей россыпи, содержащем скрепер, головной и два хвостовых каната, трехбарабанную лебедку, отклоняющие блоки, разгрузочный полок с колосниковой решеткой, жесткий наклонный помост, установленный в зоне выхода груженого скрепера на берег реки и примыкающий к находящемуся на берегу разгрузочному полку, головной канат выполнен из двух сцепленных друг с другом участков, причем разрывное усилие примыкающего к скреперу участка каната выбирается из соотношения:

где S, S₀ - разрывное усилие участков головного каната соответственно перед скрепером и на остальной его части; G, G₀ - вес скрепера с грузом соответственно на воздухе и в воде, а длина упомянутого участка каната -

где l, l₀ - длина участка головного каната и расстояние от уреза воды до скреперной лебедки, м; D - максимальный диаметр навивки каната на барабан лебедки, м; f - коэффициент трения между витками каната на барабане лебедки.

Участок головного каната перед скрепером может быть выполнен из стали с большим пределом прочности на разрыв, чем на остальной длине головного каната. На участке перед скрепером может быть установлен дополнительный канат, при этом оба свободных конца первого и дополнительного канатов закреплены на концах шарнирно установленного на скрепере коромысла. Узел крепления дополнительного каната к коромыслу может быть выполнен с возможностью смещения вдоль коромысла.

Устройство для разработки русловой алмазосодержащей россыпи представлено на фиг.1, вид сбоку; на фиг.2 - план, с выполнением участка головного каната из более прочной стали; на фиг.3 - то же, из двух канатов.

Устройство для разработки русловой алмазосодержащей россыпи состоит из установленной на эстакаде 1 трехбарабанной скреперной лебедки 2, которая кинематически связана со скрепером 3 головным 4 и двумя хвостовыми 5 и 6 канатами, огибающими отклоняющие блоки 7 и 8. Эстакада 1 с лебедкой 2 смонтирована на одном берегу реки 9, а блоки 7, 8 - на другом берегу и установлены на салазках 10 и 11, фиксируемых на берегу.

В зоне выхода груженого скрепера 3 на береговой откос 12 реки 9 установлен жесткий наклонный помост 13, начиная с подводной зоны берегового откоса 12, с примыкающей к разгрузочному полку 14 колосниковой решеткой. Под разгрузочным полком 14 может быть размещен виброгрохот 15 для предварительного разделения гравийно-валунной массы в транспортные средства 16 и 17.

Головной канат 4 выполнен из соединенных друг с другом участков, причем разрывное усилие примыкающего к скреперу 3 участка каната выбрано из соотношения:

где S, S₀ - разрывное усилие участков головного каната соответственно перед скрепером 3 и на остальной его части; G, G₀ - вес скрепера 3 с грузом соответственно на воздухе и в воде. Длина упомянутого участка каната принимается равной

где l, l₀ - длина участка головного каната и расстояние от уреза воды 18 до скреперной лебедки 2, м; D - максимальный диаметр навивки каната на барабан лебедки, м; f - коэффициент трения между витками каната на барабане лебедки.

Участок 19 головного каната 4 перед скрепером 3 может быть выполнен (фиг. 2) из стали с большим пределом прочности на разрыв, чем на остальной длине (4) головного каната. На участке перед скрепером 3 может быть размещен (фиг. 3) дополнительный канат 20. При этом оба свободных конца первого (4) и дополнительного (20) канатов закреплены на концах шарнирно (21) установленного на скрепере 3 коромысла 22. Узел крепления (23) дополнительного каната 20 к коромыслу 22 может быть выполнен с возможностью смещения вдоль коромысла 22. Соединение участков 4 и 19 или 20 головного каната между собой может быть осуществлено, например, их сплетением.

Устройство действует следующим образом. На одном берегу реки 9 монтируется сборно-разборная переносная эстакада 1 с трехбарабанной лебедкой 2, разгрузочным полком 14 и наклонным помостом 13, а на другом берегу - фиксируются салазки 10 и 11 с отклоняющими блоками 7 и 8. Головным канатом, состоящим из неравнопрочных основного участка 4 и участка, размещенного непосредственно перед скрепером 3, и двумя хвостовыми канатами 5 и 6 скрепер 3 кинематически связывается с соответствующими барабанами лебедки 2.

Захват алмазосодержащей смеси со дна реки 9 происходит при движении скрепера 3 в сторону наклонного помоста 13, по которому груженый скрепер 3 поднимается по наклонному помосту 13 до разгрузочного полка 14, через который и разгружается. При этом при движении скрепера 3 в воде максимальное натяжение в головном канате на обоих его участках 4 и 19 (или 20) равно S₀. После выхода скрепера 3 из воды и его движении от уреза воды 18 до разгрузочного полка 14 сопротивление движению скрепера 3 значительно больше, чем в его подводном положении. Этому сопротивлению соответствует натяжение каната S. Увеличенная нагрузка на головной канат воспринимается более прочным участком 19 каната (фиг.2) или воспринимается канатом 4 и частично передается на дополнительный канат 20 (фиг.3), который работает параллельно с основным канатом 4. Распределение нагрузки между канатами 4 и 20 регулируется положением узла крепления 23 дополнительного каната 20 на коромысле 22 (который может быть приближен или удален от шарнира 21 в процессе наладки устройства).

Превышение длины l примыкающего к скреперу 3 участка каната 19 (или 20) над расстоянием l₀ от уреза воды 18 до лебедки 2 обеспечивает работу каната без его перегрузки, с заданным, в соответствии с режимом работы, запасом прочности. При этом конец каната надежно закреплен на барабане лебедки 2 (удерживается на барабане лебедки 2 за счет сил трения между навитыми на барабан витками каната).

Отличительные признаки изобретения позволяют снизить стоимость устройства за счет экономичного использования прочностных свойств головного каната, а также снизить соответствующую статью эксплуатационных расходов.

Изобретение относится к устройствам для разработки русловых алмазосодержащих россыпей. Устройство для разработки русловой алмазосодержащей россыпи содержит скрепер, головной и два хвостовых каната, трехбарабанную лебедку, отклоняющие блоки, разгрузочный полок с колосниковой решеткой, жесткий наклонный помост, установленный в зоне выхода груженого скрепера на берег реки и примыкающий к находящемуся на берегу разгрузочному полку. Головной канат выполнен из двух сцепленных друг с другом участков, причем разрывное усилие примыкающего к скреперу участка каната выбирается расчетным путем. Изобретение позволяет уменьшить стоимость устройства и затраты на его эксплуатацию. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для разработки русловой алмазосодержащей россыпи, содержащее скрепер, головной и два хвостовых каната, трехбарабанную лебедку, отклоняющие блоки, разгрузочный полок с колосниковой решеткой, жесткий наклонный помост, установленный в зоне выхода груженого скрепера на берег реки и примыкающий к находящемуся на берегу разгрузочному полку, отличающееся тем, что головной канат выполнен из двух сцепленных друг с другом участков, причем разрывное усилие примыкающего к скреперу участка каната выбирается из соотношения:

где S, S₀ - разрывное усилие участков головного каната соответственно перед скрепером и на остальной его части;
G, G₀ - вес скрепера с грузом соответственно на воздухе и в воде, а длина упомянутого участка каната -

где l, l₀ - длина участка головного каната и расстояние от уреза воды до скреперной лебедки, м;
D - максимальный диаметр навивки каната на барабан лебедки, м;
f - коэффициент трения между витками каната на барабане лебедки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что участок головного каната перед скрепером выполнен из стали с большим пределом прочности на разрыв, чем на остальной длине головного каната. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на участке перед скрепером установлен дополнительный канат, при этом оба свободных конца первого и дополнительного канатов закреплены на концах шарнирно установленного на скрепере коромысла. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что узел крепления дополнительного каната к коромыслу выполнен с возможностью смещения вдоль коромысла.