Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории Российский патент 2017 года по МПК E21C50/00 F42B3/10 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для загрузки и подъема полезных ископаемых со дна акватории с наименьшим расходом энергии.

Известно автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории, включающего транспортирующую емкость в виде грейферного ковша, снабженного рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик запуска, расположенный в контейнере, и гибкую полость. При этом гибкая полость заполнена жидкостью, расположенной в капсуле, содержащей реагенты (Патент RU №2426883 от 13.02.2014, опубл. 27.03.2015).

Однако данное устройство имеет большую металлоемкость добычного оборудования, что ограничивает возможность поднятия большего количества полезного ископаемого, а также реагенты, содержащиеся в капсуле, не обеспечивают равномерный нагрев жидкости.

Известно устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает грейферный ковш с армированными челюстями и гибкие звенья, при помощи которых ковш связан с газогенератором и с датчиком запуска гибкой полости, расположенными в контейнере. (Патент RU №2539508 от 21.11.2013, опубл. 20.01.2015). Данное устройство принято за прототип.

Однако данная конструкция добычного оборудования не гарантирует вертикального опускания на дно, тем самым возрастает вероятность опрокидывания и сноса устройства за счет бокового течения водной среды. Также данное устройство не безопасно в исполнении в виду использования газогенератора.

Основная задача изобретения заключается в повышении эффективности добычи полезного ископаемого автономным устройством путем снижения металлоемкости, обеспечения стабильного подъема со дна акватории, уменьшения влияния бокового течения водной среды в направлении движения установки, уменьшения затрат энергии при добычи.

Достигается это тем, что в автономном устройстве для подъема полезных ископаемых со дна акватории, включающем грейферный ковш, выполненный из эластичного материала, гибкие звенья, взаимосвязанные с ковшом, механизм закрытия ковша, датчик запуска гибкой полости, расположенной в подъемной секции, согласно техническому решению, поверхность ковша выполнена с равномерно расположенными по всей площади стальными спицами, подъемная секция снабжена защитным кожухом, с закрепленными в нем патрубками для подачи газа в гибкую полость, кроме того, внутри защитного кожуха по его периметру равномерно расположены патроны с взрывчатым веществом и пиротехническим реле между ними, которые в свою очередь взаимосвязаны через электродетонатор, с датчиком запуска гибкой полости. При этом подъемная секция выполнена в виде полусферы, верхняя часть которой снабжена пористым материалом, а патрубки снабжены обратными клапанами.

Изобретение иллюстрируется графически, где: фиг. 1. - Общий вид устройства; фиг. 2. - Устройство при поднятии на поверхность; фиг. 3. - Разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из емкости, в виде грейферного ковша 1, выполненного из эластичного материала, с равномерно расположенными по всей площади стальными спицами 2 зубьев 3, датчика запуска гибкой полости 4, механизма закрытия ковша 5, патрубков 6 с обратными клапанами 7, гибкой полости 8, гибких тяг 9, защитного кожуха 10, пиротехнических реле 11, электродетонатора 12, патронов взрывчатого материала 13, подъемной секции 14, выполненной в виде полусферы, верхняя часть которой снабжена пористым материалом 15, петли 16 для подъема устройства на судно.

Работает данное устройство следующим образом. Устройство опускают в водную среду, с открытым грейферным ковшом из эластичного материала 1, с равномерно расположенными по периметру стальными спицами 2. При опускании устройства на дно акватории, посредством внедрения датчика запуска 4 в породу, срабатывает механизм закрытия ковша 5 с гибкими тягами 9, тем самым внедряя зубья 3 в породу. При внедрении датчика запуска 4 в породу срабатывает электродетонатор 12, инициируя патроны взрывчатого вещества 13, равномерно расположенные по периметру защитного кожуха 10, который предохраняет устройство от воздействия ударной волны. Пиротехническое реле 11, расположенное между патронами взрывчатого вещества 13, обеспечивает поочередное взрывание патронов, создавая равномерное выделение газа, который проходит через патрубки 6 и заполняет гибкую полость 8 газом, вследствие чего возникает подъемная сила. Гибкая полость 8 начинает подниматься вместе с закрепленным автономным устройством. Для облегчения подъема автономного устройства в водной среде, по периметру подъемной секции 14 установлен пористый материал 15. Так как гибкая полость 8 находится под давлением, во избежание выхода газа из гибкой полости 8, в патрубках 6 расположены обратные клапаны 7. После всплытия автономного устройства на поверхность водной среды с помощью петли 16 его загружают на судно.

Вставки стальных спиц, расположенные по периметру, используют для укрепления грейферного ковша, выполненного из эластичного материала.

Подъемная секция, выполненная в виде полусферы, обеспечивает наибольшее сопротивление бокового течения водной среды.

Автономное устройство не требует связи с судном, обеспечивает эффективный подъем полезных ископаемых со дна акватории.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для загрузки и подъема полезных ископаемых со дна акватории с наименьшим расходом энергии. Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории включает грейферный ковш, выполненный из эластичного материала, гибкие звенья, взаимосвязанные с ковшом, механизм закрытия ковша, датчик запуска гибкой полости, расположенной в подъемной секции. Поверхность ковша выполнена с равномерно расположенными по всей площади стальными спицами. Подъемная секция снабжена защитным кожухом с закрепленными в нем патрубками для подачи газа в гибкую полость. Внутри защитного кожуха по его периметру равномерно расположены патроны с взрывчатым веществом и пиротехническим реле между ними, которые, в свою очередь, взаимосвязаны через электродетонатор с датчиком запуска гибкой полости. При этом подъемная секция выполнена в виде полусферы, верхняя часть которой снабжена пористым материалом, а патрубки снабжены обратными клапанами. Технический результат заключается в повышении эффективности добычи полезных ископаемых со дна акватории. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории, включающее грейферный ковш, выполненный из эластичного материала, гибкие звенья, взаимосвязанные с ковшом, механизм закрытия ковша, датчик запуска гибкой полости, расположенной в подъемной секции, отличающееся тем, что поверхность ковша выполнена с равномерно расположенными по всей площади стальными спицами, подъемная секция снабжена защитным кожухом с закрепленными в нем патрубками для подачи газа в гибкую полость, кроме того, внутри защитного кожуха по его периметру равномерно расположены патроны с взрывчатым веществом и пиротехническим реле между ними, которые в свою очередь взаимосвязаны через электродетонатор с датчиком запуска гибкой полости.

2. Автономное устройство по п.1, отличающееся тем, что подъемная секция выполнена в виде полусферы, верхняя часть которой снабжена пористым материалом.

3. Автономное устройство по п.1, отличающееся тем, что патрубки снабжены обратными клапанами.