СПОСОБ ДОБЫЧИ САДОВОГО И ТОПЛИВНОГО ТОРФА Российский патент 2013 года по МПК E21C49/00 

Изобретение относится к способу добычи садового и топливного торфа и может быть использовано для добычи торфа на выработанных промышленными способами торфяных месторождениях.

Широко известен способ промышленной добычи торфа, в котором торфяную залежь обрабатывают поверхностно-послойно с помощью комплекта специальных машин и оборудования, и включает технологические операции фрезерования, ворошения, сушки, валкования, уборки, штабелирования и транспортировки в складочные единицы кондиционного торфа для дальнейшего его использования (Зюзин В.А. и Крюков М.Н. Разработка торфяных месторождений. ГЭИ. М. - Л.: 1947, - 343 с.; Антонов В.Я., Копенкин В.Д. Технология и комплексная механизация торфяного производства. М.: Недра, 1983. - 286 с).

Промышленная широкомасштабная добыча торфа строго регламентируется как по объемам поставки продукции внешним потребителям (ТЭЦ, ТЭС, крупные специализированные хозяйства - птицефабрики, коровники, тепличные комплексы, организации зеленстроя и т.п.), срокам и длительности поставок продукции, так и по качеству поставляемой продукции (влажность, зольность, кислотность, засоренность древесными включениями). Однако указанным способом невозможно организовать работу при маломасштабной добыче на уже выработанных участках добычи торфа из-за того, что применение комплектов машин на сложных по конфигурации площадях торфяного месторождения (узкие технологические полосы, окрайки вокруг суходольных участков) затруднительно, т.к. используется широкозахватная техника - фрезерные барабаны (8-9,5 м), ворошилки (до 19 м), валкователи (6,3 м).

Известен способ добычи торфа на торфяных залежах (RU 2146004, Кл. Е21С 49/00, 2000), включающий предварительную подготовку залежи, извлечение торфа и его транспортирование. Подготовленную торфяную залежь делят на отдельные забои, срезают верхний горизонтальный породообразующий слой с первого забоя, сохраняя его. Извлечение торфа проводят селективной экскавацией его с древесными включениями на глубину залегания. Транспортирование выполняют на стационарную технологическую площадку, где осуществляют сепарацию торфа от древесных включений и отдельно складируют торф и древесные включения в навалы. В конце цикла добычи на дно выработанного первого забоя укладывают верхний горизонтальный породообразующий слой, снятый со второго забоя, который последовательно начинают разрабатывать, после чего операции способа добычи торфа повторяют.

Однако и этот способ добычи торфа возможен при использовании крупногабаритного оборудования, работа которого ориентирована на протяженные рабочие проходы (500 м). В случаях разработок малых локализованных участков торфяной залежи (вдоль осушительных каналов, на бывших технологических площадках) применение широкозахватного и крупногабаритного оборудования становится нецелесообразным и затратным, поскольку требует единовременного ввода в эксплуатацию значительных осушенных и подготовленных площадей торфяного месторождения с целью обеспечения промышленных объемов добычи торфа и экономически эффективного использования высокопроизводительной торфодобывающей техники (большая протяженность по времени рабочего хода машин по сравнению с холостыми проездами, поворотами, подъемом и опусканием рабочих органов машин).

Известен также способ добычи садового или топливного торфа, включающий извлечение торфа из болота, перемещение извлеченного торфа на расстояние от болота к полю сушки, на котором высушивают перемещенный торф, используя, главным образом, непосредственную солнечную и ветровую энергию. После сушки перемещают торф от места сушки для дальнейшего использования или хранения. Указанное поле сушки выполняют в виде специального выровненной площади, по существу непроницаемой для воды и приспособленной для сушки, и торф расстилают на этой площадке в виде тонкого слоя толщиной 1-15 см из высококонсистентной массы с содержанием твердого вещества 8-30%.

Однако и этот способ добычи неэффективен для выполнения работ на малых технологических площадках (менее 2-10 га) по экономическим и технико-производственным соображениям (снижение коэффициентов: использования рабочего времени, сбора торфа, использования площади, промышленных запасов; увеличение расхода горючего; снижение циклового и сезонного сборов; увеличение себестоимости добытого торфа; увеличение частоты ремонтов); высокой энергоемкости процесса добычи торфа (мощность тракторов-тягачей от 50 до 120 кВт, оборудование силовое, активное). Такие способы требуют применения специального металлоемкого оборудования, больших полей сушки и также предназначены для широкомасштабной добычи. При подобной добыче остаются невыработанные мелкие участки, которые в дальнейшем становятся потенциально пожароопасными объектами.

В основу изобретения положены задачи вовлечение в хозяйственную сферу неиспользованного ресурса торфа, оставшегося после отработки месторождения в промышленном масштабе за счет осуществления маломасштабной добычи торфа на небольших локализованных участках от 0,2 га и более, остающихся неиспользованными, доработки оставшихся промышленных запасов торфа для их дальнейшего использования, возможность добычи торфа на сложных по конфигурации участках, приканавных и подштабельных полосах, внутренних дорогах, снижение пожароопасности выработанных торфяных месторождений за счет изъятия оставшегося торфа из потенциально опасных участков.

Техническим результатом изобретения является упрощение состава технологического оборудования, снижение энерго - и металлоемкости в 1,5 и 3,4 раза соответственно, снижение себестоимости добытого торфа.

Поставленная задача, и, как следствие, указанный технический результат достигаются тем, что в способе добычи садового и топливного торфа, согласно изобретению верхний слой поверхности участка вспахивают навесным плугом на глубину 10-15 см, с последующим дискованием пластов торфа на отдельные фрагменты дисковой бороной на глубину до 15 см и боронованием поверхности для удаления некондиционных включений, дробления кусков, выравнивание поверхности; после сушки торфа под действие солнечной радиации его сгребают волокушей или бульдозером в навалы, из которых высушенный торф перемещают для дальнейшего использования или хранения. Для добычи торфа используют малогабаритную технику сельскохозяйственного назначения.

Вспашка верхнего слоя торфа навесным плугом на глубину 10-15 см обеспечивает отрыв верхнего пласта торфа от залежи с целью его последующего дискования и сушки, что предотвращает подпитку пласта грунтовыми водами за счет разрушения капиллярно-пористой структуры. Вспашка на глубину более 15 см приводит к намоканию нижних пластов торфа за счет грунтовых вод, затрудняет сгребание подсушенного торфа. Вспашка на глубину менее 10 см увеличивает частоту повторных вспашек, затрудняет регулирование глубины вспашки на микрорельефных неоднородностях поверхности вспашки.

Операция дискования на глубину до 15 см обеспечивает разрушение пластов торфа на отдельные куски, аэрацию кусков и более равномерную интенсивную сушку под действием солнечной и ветровой энергии.

Операция боронования осуществляется с целью извлечения из торфа древесных крупноволокнистых включений, дополнительного дробления подсушенных кусков, выравнивания поверхности вспаханного и продискованного слоя.

Сгребание подсушенного торфа волокушей или бульдозером обеспечивает формирование навалов (буртов, куч) по центру технологической площадки с целью его последующей погрузки в транспортные средства, временного хранения и предотвращения от намокания под действием осадков.

Способ добычи садового или топливного торфа осуществляют следующим образом.

Вспашку (с отвалом пласта) поверхности участка торфяной залежи осуществляют на глубину 10-15 см с помощью навесного плуга ПЛН-3-35 или ПЛН-5-35 с шириной обрабатываемой полосы 1,05 или 1,75 м соответственно. Тяговое усилие трактора 14 или 30 кВт (МТЗ-82 или ДТ-75).

Следующей операцией является дискование пластов для дробления крупных кусков торфа на фракции размером 5-10 см, которую осуществляет прицепной дисковый культиватор БДТ-3 с шириной захвата 3 м. Тяговое усилие трактора 14 или 30 кВт (МТЗ-82 или ДТ-75).

Боронование раздробленных кусков торфа для разравнивания поверхности, удаления древесных и крупноволокнистых включения осуществляют с помощью прицепной бороны БЗСС-1,0 с глубиной обработки боронования 5-6 см, и с шириной обрабатываемой полосы от 1,0 до 4,0 м. Тяговое усилие трактора 14 кВт (МТЗ-82).

Сгребание подсушенного торфа в навалы осуществляют с помощью прицепной волокуши с шириной обрабатываемой полосы от 1,0 до 2,0 м или бульдозером с отвальным ножом. Тяговое усилие трактора 14 или 30 кВт (МТЗ-82 или ДТ-75). Погрузку торфа из навалов в тракторные тележки осуществляют с помощью погрузчика ПЭО. Тяговое усилие трактора - 14 кВт (МТЗ-82).

Транспортировку торфа к месту использования или переработки осуществляют с помощью тракторных тележек 2 ПТС-4, грузоподъемностью 4,0 т, оборудованных гидроприводом для выгрузки торфа. Тяговое усилие трактора 14 кВт (МТЗ-82).

Операции вспашки, дискования и боронования осуществляются последовательно и без технологических перерывов по времени их выполнения. Общая длительность цикла добычи торфа составляет 2-3 дня. В случае выпадения осадков поверхностный слой подсушенного торфа активируется легкой зубчатой бороной в отличие от фрезерования и (или) ворошения в промышленном варианте. Влажность кондиционного торфа составляет 55-70%, что обеспечивает его последующее использование для различных целей (удобрения, компосты, питательные грунты, сырье для газификации, пиролиза, брикетирования, пеллетирования и т.п.).

Изобретение направлено на более полное извлечение полезного ископаемого - торфа с небольших по площади локализованных участков придонных слоев залежи, подштабельных и приканавных полос торфяного месторождения, образующихся по соображениям конфигурации участка месторождения, особенностям работы промышленной торфодобывающей техники и оборудования. Применение прицепного или навесного оборудования, используемого в сельском хозяйстве при обработке почв - плугов, борон, культиваторов, погрузчиков, бульдозеров позволяет осуществлять выполнение технологических операций по добычи торфа на малых площадях.

В настоящее время способ добычи садового и топливного торфа проходит испытания, по результатам испытаний, данный способ планируется для широкомасшабного использования.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи торфа на выработанных промышленными способами торфяных месторождениях. Техническим результатом является упрощение состава технологического оборудования, снижение энерго- и металлоемкости, снижение себестоимости добытого торфа. В способе добычи садового и топливного торфа согласно изобретению верхний слой поверхности участка вспахивают навесным плугом на глубину 10-15 см, с последующим дискованием пластов торфа на отдельные фрагменты дисковой бороной на глубину до 15 см и боронованием поверхности для удаления некондиционных включений, дробления кусков, выравнивания поверхности; после сушки торфа под действием солнечной радиации его сгребают волокушей или бульдозером в навалы, из которых высушенный торф перемещают для дальнейшего использования или хранения. Для добычи торфа используют малогабаритную технику сельскохозяйственного назначения. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ добычи садового и топливного торфа, характеризующийся тем, что верхний слой поверхности участка вспахивают навесным плугом на глубину 10-15 см, с последующим дискованием пластов торфа на отдельные фрагменты дисковой бороной до 15 см и боронованием поверхности для удаления некондиционных включений, дробления кусков, выравнивания поверхности, после сушки торфа под действие солнечной радиации его сгребают волокушей или бульдозером в навалы, из которых высушенный торф перемещают для дальнейшего использования или хранения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для добычи торфа используют малогабаритную технику сельскохозяйственного назначения.