Устройство для очистки водосточных рудничных канав с твердым покрытием Советский патент 1986 года по МПК E02F5/28 E02F3/88 

Изобретение относится к разработке полезных ископаемых, а точнее к механизации вспомогательных процессов, и может быть использовано в горном деле и в мелиорации.

Цель изобретения - увеличение производительности и снижение энергозатрат на очистку.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство для очистки водосточных рудничных канав, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3- вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 3.

Устройство для очистки водосточных рудничных канав с твердым покрытием включает примыкающие друг к другу по параллельной схеме всасывающую трубу 1, выполненную в виде, например, струйного насоса с заборной частью 2, и транспортирующий шнек 3 с лотком 4 с заборной частью 5. Лоток 4 выполнен в виде несуш,ей рамы всасывающей трубы 1 и включает борта 6 и соединяющую их опорную плиту 7, к которой прикреплены боковые стойки несущей рамы 8.

Всасывающая труба 1 посредством стоек 9 присоединена к опорной плите 7 лотка 4, выполненного в виде несущей рамы 8, таким образом, чтобы заборная часть 2 трубы 1 примыкала к заборной части 5 лотка 4 шнека в ее рабочей зоне спереди и вверху по ходу движения, а корпус заборной части 2, выполненный полым и включающий переднюю стенку 10 с вырезом в нижней части, нижнюю стенку 11, боковые стенки 12 и верхнюю крыщку 13, примыкает к заборной части 5 так, чтобы нижняя стенка 11 корпуса находилась на среднем уровне, проходящем через границу между жидким и вязким щламом. Корпус заборной части 5 лотка 4 выполнен полым с боковыми стенками 14, которые присоединены подвижно к бортам 6 лотка 4, а нижняя стенка 15 присоединена к лотку 4 и к боковым стенкам 14. Для эффективной очистки боковых стенок водосточной канавы разной ширины боковые стенки 12 и 14 заборных частей 2 и 5 снабжены раздвижными открылками 16, которые прикреплены посредством шарниров 17 к стенкам. К открылкам 16 при помощи щарниров 18 прикреплена телескопическая тяга 19 с выдвижным штоком 20 и пружиной 21.

Всасывающая труба 1 присоединена к опорной плите 7 лотка 4, выполненного в виде несущей рамы 8, телескопически подвижно посредством ползуна, включающего направляющую 22, присоединенную неподвижно к опорной плите 7 несущей рамы 8, подвижную направляющую 23, имеющую I степень подвижности вдоль направляющей 22, к которой посредством стоек 9 неподвижно присоединена всасывающая труба 1. Вдоль опорной плиты 7 лотка 4 всасывающая труба 1 по направляющей 22 может перемещаться силовым гидродомкратом 24, шток 25

поршня которого неподвижно присоединен посредством тяги 26 к стойке 9 всасывающей трубы 1, а его цилиндр неподвижно присоединен к неподвижной направляющей 22

ползуна.

Раздвижные открылки 16 заборной части 2 всасывающей трубы 1 выполнены по ширине больщими, чем открылки 16 у заборной части 5 лотка 4, т. е. размер Mi больше М2 (фиг. 4 и 5). На фиг. 3 показано, что при трапецеидальной форме поперечного сечения канавы диапазон раздвижки в верхнем пределе (ширина захвата) раздвижных открылков 16 заборной части 2 трубы 1 должен быть больше, чем у открылков 16 заборной части 5 лотка 4 шнека для эффек5 тивной зачистки открылками 16 стенок 27 канавы с твердым покрытием. Для этого ширина открылков 16 у заборной части 2 выполнена большей, чем у открылков 16 у заборной части 5. Благодаря большей ширине открылков 16 у заборной части 2 трубы 1 угол их встречи а с боковой стенкой 27 канавы по величине меньше или равен углу р у открылков 16 заборной части 5 лотка 4. Поэтому заборная часть 2 трубы 1 эффективно защищает боковые стенки 27 канавы

5 в нижнем и верхнем положениях заборной части по высоте канавы, несмотря на изменения ширины канавок.

Заборные части 2 и 5 в поперечном сечении выполнены геометрически подобными поперечному сечению канавы. Для этого

0 боковые стенки 12 и 14 корпусов заборных частей 2 и 5 присоединены к корпусам с наклоном, равным углу наклона боковой стенки 27 канаЕ ы.

Для непрерывной подачи шлама в вагон выходное сопло 28 всасывающей. трубы 1

прикреплено к выдвижной трубе 29, телескопически соединенной с неподвижной трубой 30. Для вращения винта шнека 3 на общей плите у конца шнека могут устанавливаться электродвигатель с редуктором. Для подачи шлама из лотка 4 шнека в вагон лоток 4 снабжен в нижней части выдачным окном 31. Для прикрепления устройства к манипуляторам транспортной тележки боковые стойки 8 несущей рамы снабжены двумя кронштейнами 32.

Устройство работает следующим образом. В нерабочем положении устройство перевозят на транспортной тележке, на раму которой его устанавливают посредством манипуляторов. Перед установкой устройства в рабочее положение необходимо устано вить заборную часть 2 всасывающей трубы 1 путем передвижения ее посредством силового домкрата 24 по направляющей 22 в положение, при котором нижняя стенка 11 корпуса заборной части 2 находится на среднем уровне, проходящем через границу между жидким и вязким шламом в канаве, считая, что нижняя стенка 15 заборной части 5 лотка 4 прижимается к дну канавы с твердым

0

5

5

покрытием. Уровень (средний) пограничного слоя между жидким и вязким шламом устанавливается опытным путем после измерения консистенции и высоты слоя шлама в канавах и вычисления среднего арифметического уровня. Например, шлам с содержанием влаги свыше 45% (по весу влагосодержание определяется по известной методике, а именно методом высушивания) относят к жидкому, а шлам с влагосодержанием менее 45%- к вязкому. Отбирая пробы шлама на разных уровнях, определяют уровень, на котором располагается шлам с влагосодержанием 45%, а затем вычисляют среднее арифметическое уровней шлама с такой консистенцией в различных местах канавы на всем ее протяжении. При этом заборная часть 2 всасываюш.ей трубы 1 должна примыкать к заборной части 5 шнека 3 в его рабочей зоне спереди по ходу движения, а нижняя стенка 11 корпуса заборной части 2 должна находиться выше, чем нижняя стенка 15 корпуса заборной части 5 шнека 3. Затем посредством манипуляторов устройство выдвигается с транспортной тележки в сторону канавы и устанавливается в рабочем положении в канаве с небольшим углом наклона к почве канавы (ао 30-40°) так, чтобы нижняя стенка 15 заборной части 5 шнека 3 касалась почвы канавы с твердым покрытием. Затем приводится во врашение винт шнека 3 и подается сжатый воздух в сопло 33 всасывающей трубы 1, выполненной в виде струйного насоса. При этом верхний слой жидкого шлама очищается раздельно и одновременно всасывающей трубой 1 в виде пневмоструйного насоса и по телескопической трубе 30 в виде аэросмеси подается в деаэратор, например сухой воздушный циклон, где шлам отделяется от воздуха и выгружается периодически в вагонетки. В струе аэросмеси на выходе из струйного насоса шлам измельчается и с больп.10Й скоростью ударяется в циклоне, как в струйной мельнице. При этом вяжущее в шламе активируется и восстанавливаются свойства шлама как закладочной смеси и его можно по трубопроводу подавать в выработанное пространство. Шнеком 3 очищается раздельно непрерывно и одновременно нижний вязкий слой шлама и в выдачное окно 31 в конце лотка 4 подается в вагонетку. Для пневмотранспорта шлама из лотка 4 в удаленные вагонетки состава можно использовать энергию струи аэросмеси на выходе из всасывающей трубы 1, соединив выдачное окно 31 с телескопической трубой 30. Одновременно устройство передвигают по стрелке В вдоль канавы со шламом, устанавливая визуально скорость передвижения, при которой количество шлама в единице длины канавы соответствует производительности устройства. В зависимости от изменения соотношения толщин жидкого и вязкого слоев щлама можно регулировать соотношение произво- дительностей всасывающей трубы (путем

5

регулирования количества подаваемого сжатого воздуха в сопло) и шнека (путем изменения числа оборотов винта), а также изменять вверх или вниз уровень нижней стенки 11 заборной части 2 всасывающей трубы при изменении толщины жидкого шлама и, соответственно, уровня границы между жидким и вязким шламом. Для удобства управления можно установить спереди по ходу движения в канаве на выдвижном кронштейне датчик уровня границы жидкого шлама, поплавкового типа и по его показаниям регулировать соотношение производительностей трубы 1 и шнека 3, а также изменять уровень расположения нижней стенки 11 заборной части 2 всасывающей трубы 1.

Вследствие того, что заборная часть 2 всасывающей трубы 1 расположена спереди по ходу движения и выше в рабочей зоне заборной части 5 шнека 3, то жидкий ш.:1;зм очищается с опережением, а верхний слой вязкого шлама частично обезвоживается вакуумированием и выравнивается по высоте перед подачей в лоток 4 шнека. Это увеличивает производительность шнека путем подачи вязкого шлама с большой свя- заностью по лотку с увеличенными по вы- соте бортами слоем, высота которого больц С диаметра винта ижека 3, путем равномерной подачи шлама. Производительность вса- сываюшей трубы 1 увеличивается вследствие уменьшения высоты всасывания шлама и очистки только жидкого шлама. Энергозатраты на очистку снижаются и увеличивается производительность устройства ввиду работы устройства с оптимальным соотношением производительности шнека и трубы.

0

0

5

0

5

При очистке участков канав1 1, где весь объем полностью занят жидким ц ламом, всасывающая труба 1 опускается в крайнее нижнее положение I посредством силового домкрата 24, при котором нижняя стенка 11 корпуса заборной части 2 скользит по дну канавы, а заборная часть 5 шнека 3 приподнимается на 1-2 см (если участок канавы занят полностью жидким шламом) для уменьшения трения и затрат на передвижение устройства. При этом можно вращение шнека 3 выключить и весь жидкий шлам начинает очищаться с высокой производительностью всасываюшей трубой 1. На участке канавы, где весь объем занят вязким шламом, всасывающая труба 1 поднимается по направляющей 22 посредством силового домкрата 24 в крайнее верхнее положение И. Подача сжатого воздуха в сдпло всасывающей трубы прекращается, и очистка вязкого шлама производится только нднеком 3 с высокой производительностью.

Во время поворотов и изменения курса устройство самоцентрируется в канавке при помощи подпружиненного телесконичс- ского упора 19 открылков 16. Закончив очистку, всасывающую трубу 1 переводят в крайнее верхнее положение по направляющей 22,

5

а затем посредством манипуляторов поднимают устройство из канавы, сдвигают к середине тележки и укладывают на раму тележки в горизонтальное транспортное положение. По откаточным выработкам устройство может транспортироваться электровозом, машинист которого может одновременно управлять устройством для зачистки. Электровоз может одновременно транспортировать тележку с устройством и передвижной компрессор, двигатель которого вместе с двигателями шнека и насоса для гидродомкратов системы управления можно питать электроэнергией от контактной сети. Предлагаемое устройство обеспечивает раздельную непрерывную и одновременную качественную очистку и отгрузку смеси в вагонетку с высокой производительностью и восстанавливает при этом вяжущие свойства шлама путем его высокой степени дезинтеграции, что позволяет снова использовать его в качестве закладочной смеси, по- давая его по трубопроводам в выработанное пространство без перегрузок и переработки.

Фи.2

20

21 Вид 5 33 19 18 I I

(риг.З

В-В 2Г Г8 16

/

иг. 4

27

Составитель Р. Адиатулина

Редактор С. ЛисинаТехред И. ВересКорректор А. Обручар

Заказ 4102/33 Тираж 641Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4