УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ Российский патент 2021 года по МПК E21F15/08 

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при закладке выработанного пространства твердеющими смесями для обезвоживания закладочной пульпы, отвода отработанной воды и транспортировке сгущенной пульпы в выработанное пространство.

Известен трубчатый водоотделитель (Авторское свидетельство СССР №697744, опубликовано 15.11.1979), включающий перфорированную трубу и водосборную камеру с входным и водоотводным патрубками, в котором с целью получения устойчивой заданной степени обезвоживания гидросмеси на конце пульпопровода за счет автоматического поддержания в камере вакуумметрического давления. Водоотоделитель также снабжен устройством для создания для создания разрежения, сообщенным с камерой и размещенным в верхней части последней. Перфорированные отверстия на трубе представляют собой поперечные щели.

Недостатком такого устройства является недостаточная эффективность водоотделения, а также забивка перфорированных отверстий твердыми частицами.

Известно устройство для управления отработанной водой при гидрозакладке (Авторское свидетельство СССР №1051327, опубликовано 30.10.1983), включающее установленное в герметичном корпусе цилиндро-коническое сито, последовательно сообщающиеся между собой водоприемную камеру, направляющие каналы, гидроциклон и камеру слива, установленный в гидроциклоне по его оси и соединенный с цилиндро-коническим ситом пневморазгрузочный трубопровод, кольцевой эжектор, установленный соосно с пневморазгрузочным трубопроводом воздухоподающий трубопровод и трубопровод тангенциального ввода пульпы нацилиндро-коническое сито. С целью увеличения дальности транспортирования обезвоженного материала и отработанной вводы, а также уменьшения габаритов устройства по высоте, воздухоподающий трубопровод снабжен на выходном конце раширяющимся коноидальным соплом, которое соединено с пневморазгрузочным трубопроводом в месте соединения цилиндро-конического сита с пневморазгрузочным трубопроводом, причем оси последних образуют тупой угол.

Недостатком такого устройства является использование цилиндо-конического сита для отделения жидкости с мелкими частицами закладочного материла. Щели сита забиваются закладочным материалом, что снижает эффективность водоотделения из пульпы.

Известен камерный обезвоживающе-загрузочный аппарат (Авторское свидетельство СССР №875109, опубликовано 23.10.1981), включающий две камеры, каждая из которых содержит загрузочный трубопровод, загрузочное и разгрузочное устройства, коническое сито, водосборную емкость со сливным трубопроводом, кольцевой сепаратор с форсунками, трубопроводы подачи и выпуска из камеры сжатого воздуха, воздухоподающий и транспортный трубопроводы, в котором с целью увеличения интенсивности обезвоживания поступающей в камеру гидросмеси и увеличения производительности аппарата, каждая камера выполнена квадратного сечения и снабжена в верхней части конусообразным распределителем гидросмеси, дуговым ситом и дополнительной водосборной емкостью со сливным трубопроводом для предварительного обезвоживания гидросмеси в камере, а в нижней части камера снабжена центральным и боковыми фильтрами, причем центральный фильтр сообщен с воздухоподающим трубопроводом, а боковые фильтры соединены с коническим ситом и сообщены с водосборной емкостью.

Недостатком такого аппарата также является использование дугового сита для отделения воды из пульпы, что неизбежно будет приводить либо к потере мелких твердых частиц закладочной пульпы, т.к. вода с мелкими частицами сразу отводится в сливной трубопровод.

Известна гидропневмозакладочная машина (Авторское свидетельство СССР №826039, опубликовано 30.04.1981), включающая цилиндрическую камеру с установленным внутри нее коническим ситом, загрузочный патрубок, установленный сверху по центру цилиндрической камеры, разгрузочный механизм, установленный под коническим ситом, трубопровод для ввода сжатого воздуха в верхнюю часть камеры, водосливной, воздухоподающий и транспортный трубопроводы. В данной машине с целью увеличения интенсивности обезвоживания закладочного материала перед подачей его в транспортный трубопровод, она снабжена каскадом дополнительных конических сит, угол конусности которых больше, чем у основного сита, установленных поярусно с внутренней стороны основного конического сита, направляющим конусом, установленным на сопряжении загрузочного патрубка с цилиндрической камерой, а трубопровод для ввода сжатого воздуха в верхнюю часть камеры выполнен в виде кольцевого коллектора с форсунками, установленного по периметру поперечного сечения цилиндрической камеры.

Недостатком такой машины повышенный износ основного конического сит, что приводит к увеличению ячеек сита и потере твердой фазы пульпы.

Известно устройство для очистки отработанной воды (патент РФ №2630546, опубликовано 02.02.2013 (я нашла в реестре другую дату: 11.09.2017) принятый за прототип, состоящее из центрального резервуара, выполненного в форме уплощенного многогранника, содержащего впускное устройство и выпускное отверстие, расположенные на одной линии, а снизу имеющий коллекторный бункер для удаления твердых частиц, в котором эффективное отделение твердых частиц достигается за счет гидродинамических профилей покрытых пластиковым материалом, одно из которых расположено вблизи входного отверстия и представляет вогнутую поверхность обращенная кривизной вверх, а второе располагается ближе к выходному отверстию и имеет вид правильного цилиндра с круглым основанием.

Недостатком такого устройства является горизонтальное расположение сита в коллекторном бункере, что вызывает сложности организации его очистки и частое забивание ячеек.

Техническим результатом является эффективное разделение твердых частиц из промывочной жидкости за счет регулирования отбора сгущенной массы с бункера твердых частиц на основе показаний плотности сгущенной массы и осветленной воды.

Технический результат достигается тем, что устройство дополнительно снабжено встроенным патрубком сгущенной закладочной смеси, на котором установлен перистальтический насос, содержащий трубу-оболочку, в которой размещена рабочая камера-канал, выполненная из магнитоактивного эластомера, на внутренней поверхности которой выполнены не менее 3-х шнеков, вершины которых разделяют просвет сечения трубопровода на равные секторы, за насосом соосно установлен поточный ультразвуковой плотномер, при этом устройство содержит регулятор подачи насоса, а на выпускном патрубке соосно присоединен поточный ультразвуковой плотномер с возможностью передачи сведений от плотномеров на регулятор подачи насоса.

Устройство поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - общая схема устройства;

фиг. 2 - пространственная конструкция устройства, где:

1 - центральный резервуар;

2 - впускной патрубок;

3 - выпускной патрубок;

4 - отклоняющий гидродинамический профиль;

5 - цилиндрический гидродинамический профиль;

6 - ультразвуковой поточный плотномер;

7 - патрубок для сгущенной смеси;

8 - перистальтический насос;

9 - ультразвуковой поточный плотномер;

10 - регулятор подачи насоса;

Устройство состоит из центрального резервуара 1 (фиг. 1 и 2), который выполнен в форме уплощенного многогранника с плоскими гранями. К вертикальным граням с противоположных сторон центрального резервуара 1 присоединены соосно впускной патрубок 2 и выпускной патрубок 3, расположенные вдоль одной направляющей линии, между которыми на некотором расстоянии от впускного патрубка расположены гидродинамические профили, образующие между собой селективный проточный канал.

К верхней горизонтальной грани на расстоянии не менее 80 мм от вертикальной грани со впускным патрубком присоединен отклоняющий гидродинамический профиль 4, представляющий собой цилиндрическую поверхность с радиусом кривизны 1000 мм, которая обращена вогнутостью вверх. Нижняя точка гидродинамического профиля расположена ниже впускного патрубка 3 не менее чем на 50 мм. За отклоняющим гидродинамическим профилем 4 ближе к выпускному патрубку расположен цилиндрический гидродинамический профиль 5, который выполнен в форме правильного цилиндра с круглым основанием. Осевая линия цилиндра расположена ниже нижней точки отклоняющего гидродинамического профиля 4 не менее чем на 50 мм, и отстоит правее точки пересечения отклоняющего гидродинамического профиля с верхней гранью не менее чем на 700 мм. Радиус цилиндрического гидродинамического профиля равен не менее 500 мм. Поверхности отклоняющего гидродинамического профиля 4 и цилиндрического гидродинамического профиля 5 покрыты износостойким полимером. На выпускном патрубке 3 соосно присоединен поточный ультразвуковой плотномер 6. В нижней части резервуара к вертикальной грани присоединен патрубок для сгущенной смеси 7 параллельно впускному патрубку 2. К патрубку для сгущенной смеси 7 соосно присоединен перистальтический насос-смеситель 8, который содержит внешнюю трубу-оболочку, в которой расположена рабочая камера-канал, возбуждаемая генератором бегущего поля и выполненная из магнитоактивного эластомера. На внутренней поверхности рабочей камеры-канала выполнены не менее 3-х шнеков, вершины которых разделяют просвет сечения трубопровода на равные секторы. Производительность перистальтического насоса-смесителя 8 задается регулятором подачи 10, за насосом соосно установлен поточный ультразвуковой плотномер 9.

Устройство работает следующим образом. Исходная пульпа, попадая в резервуар 1 (фиг. 1 и 2) через впускной патрубок 2 на своем пути сталкивается с гидродинамическим профилем 4. Твердые частицы при столкновении с поверхностью гидродинамического профиля 4 замедляют свое движении и отклоняются вниз, оседая на дно резервуара 1. Часть более мелких частиц может быть захвачена потоком и столкнуться с гидродинамическим профилем 5, который также снижает скорость движения твердых частиц, вынуждая их оседать на дно резервуара. Поток образовавшейся осветленной воды направляется к выпускному патрубку 3. Поточный плотномер 6 замеряет плотность осветленной воды и передает сведения на регулятор подачи перистальтического насоса 10. Если в осветленную воду начинает попадать много твердых частиц, значит, перистальтический насос не справляется с потоком сгущенной пульпы и она, скапливаясь в резервуаре, начинает вымываться в выпускной патрубок 3. В этом случае регулятор подачи 10 повышает подачу перистальтического насоса, что приведет к снижению уровня сгущенной пульпы в резервуаре и снижению концентрации твердых частиц в осветленной воде. Поточный плотномер 9 замеряет концентрацию твердых частиц в закладочной смеси. При снижении концентрации закладочной смеси поточный регулятор 9 передает данные на регулятор подачи перистальтического насоса 10, который снижает подачу перистальтического насоса, что приводит к повышению концентрации закладочной смеси.

Основными преимуществами устройства для формирования закладочной смеси, описываемого выше, является следующие:

- по причине наличия встроенного патрубка для отбора сгущенной закладочной смеси, на котором установлен перистальтический насос, рабочая камера-канал выполнена из магнитоактивного эластомера, что позволяет перемещать гидравлические смеси с большей плотностью, а также

- представляется возможным сократить габариты и конструкционную сложность устройства, тем самым добиваясь возможности работы в стесненных условиях.

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при закладке выработанного пространства твердеющими смесями для обезвоживания закладочной пульпы, отвода отработанной воды и транспортировки сгущенной пульпы в выработанное пространство. Основными преимуществами устройства для формирования закладочной смеси, описываемого выше, являются следующие: по причине наличия встроенного патрубка для отбора сгущенной закладочной смеси, на котором установлен перистальтический насос, рабочая камера-канал выполнена из магнитоактивного эластомера, что позволяет перемещать гидравлические смеси с большей плотностью, а также представляется возможным сократить габариты и конструкционную сложность устройства, тем самым добиваясь возможности работы в стесненных условиях. Техническим результатом является эффективное разделение твердых частиц из промывочной жидкости за счет регулирования отбора сгущенной массы с бункера твердых частиц на основе показаний плотности сгущенной массы и осветленной воды. 2 ил.

Устройство для формирования закладочной смеси, содержащее разделительное оборудование, которое в свою очередь содержит впускной и выпускной патрубки, которые расположены вдоль одной направляющей линии, между которыми на некотором расстоянии от впускного патрубка расположены гидродинамические профили, образующие между собой селективный проточный канал, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено встроенным патрубком сгущенной закладочной смеси, на котором установлен перистальтический насос, содержащий трубу-оболочку, в которой размещена рабочая камера-канал, выполненная из магнитоактивного эластомера, на внутренней поверхности которой выполнены не менее 3-х шнеков, вершины которых разделяют просвет сечения трубопровода на равные секторы, за насосом соосно установлен поточный ультразвуковой плотномер, при этом устройство содержит регулятор подачи насоса, а на выпускном патрубке соосно присоединен поточный ультразвуковой плотномер с возможностью передачи сведений от плотномеров на регулятор подачи насоса.