Способ добычи сапропеля Советский патент 1990 года по МПК E21C49/00 

Изобретение относится к способам разработки месторождений полезных ископаемых, в частности месторождений сапропеля - донного отложения пресноводных водоемов.

Цель изобретения - повышение производительности способа путем интенсификации процесса обезвоживания.

Способ добычи сапропеля включает намыв сапропелевой пульпы в отстойники поверхностный сброс осветленной воды, про- мораживание сапропелевой массы, последующее ее фильтрационное обезвоживание и уборку, намыв сапропелевой пульпы в отстойники осуществляют слоем, превышающим толщину самопроизвольного промерзания сапропелевой массы за зимний период, а промораживание сапропелевой массы ведут намораживанием незамерзшей в отстойниках

сапропелевой массы на поверхности замерзшей, путем послойного намыва сапропелевой пульпы из-под промерзшего слоя на его поверхность.

Намыв сапропелевой пульпы осуществляют слоем толщиной 10-20 см.

В теоретическом обосновании способа добычи сапропеля лежат принципы направленного изменения массообменных свойств, структуры сапропелевого сырья посредством изменения технологических условий добычи.

Сущность такого воздействия заключается в том, что самопроизво.1ьное промораживание сапропелевой массы в отстойнике, заменено процессом послойного наморажи- вания сапропелевой пульпы на поверхности промороженного слоя сапропеля. Естественно, что при подобном методе воздействия на процесс промораживания сапропелевой

О5

о

О5 05

пульпы представляется возможным за зимний период проморозить гораздо больший слой сапропеля, чем при самопроизвольном его промерзании в отстойнике.

Гидротранспорт сапропелевой пульпы на большие расстояния в зимний период затруднен и часто невозможен, вследствие промерзания труб, т. е. гидротранспорт зимой сапропелевой пульпы от места экскавации (озера) к месту обезвоживания (отстойникам) практически невозможен. Гораздо целесообразнее в данном случае проводить намыв сапропелевой пульпы в отстойники в осенний период, причем намыв ее в этот период следует проводить слоем, большим, чем слой самопроизвольного промерзания сапропеля за зимний период, а зимой (после замерзания поверхности сапропелевой пульпы в отстойнике) намывать сапропелевую пульпу из-под промерзшего слоя и намораживать ее на поверхности промороженного слоя сапропелевой пульпы в отстойнике. Для ускорения процесса промерзания сапропелевой пульпы в слое и отстойнике в целом, разлив ее по поверхности промороженного сапропеля в отстойнике следует проводить слоями небольшой тол- ш,ины - 10-20 см, после промерзания которого (для районов со среднесуточной температурой, например 5°С, устойчивое промерзание обеспечивается через 2-3 сут, а при снежном покрове - через 4-б сут (на его поверхности проводят разлив следующего слоя сапропелевой пульпы). Не трудно подсчитать, что за 3 зимних: месяца, т. е. 90 дней при средней толш.ине слоя 15 см и при (в среднем) 5-дневиом цикле промораживания, представляется возможным в отстойнике проморозить слой сапропелевой пульпы толщиной 2,7 м. При самопроизвольном промерзании сапропелевой пульпы в отстойнике толщина промороженного слоя составит не более 0,5 м, т. е. способ повышает производительность отстойников более, чем в 5 раз.

Пример. Намыв сапропелевой пульпы производят земснарядом 8 - ПЗУ в отстойники 200x50 с высотой дамб обвалования - 3 м в октябре месяце слоем толщиной 2,5 м.

При формировании на поверхности сапропелевой пульпы в отстойнике ледяного покрова толщиной 5-10 см с помощью насоса 8Ф-5, установленного на тракторе, осуществляют перекачку 1000 м сапропелевой пульпы из-под льда на его поверхность. При этом толщина слоя сапропелевой пульпы на поверхности льда составит в среднем 10 см. Для равномерного распределения пульпы по поверхности льда в отстойнике перекачку осуществляют в 4-6 точках с обеих сторон отстойника. Для этого трактор с насосом устанавливают на дамбе обвалования, вса,сываюц1ий патрубок через лунку погружают|под слой промерзщей сапро

пелевой пульпы а пульпопровод, соединенный с напорным патрубком выносят на лед на расстояние 10-15 м от дамбы обвалования отстойника. После промерзания данного слоя сапропеля на его поверхность намы- вают новый слой сапропелевой пульпы толщиной 10 см и т. д. до полного намораживания всей массы непромороженного в отстойнике сапропеля. Промороженный сапропель при этом опускается на дно отстойника, а его толщина, с учетом увеличения объема воды при замерзании, составляет около 2,7 м.

В весенне-летний период по мере оттаивания (слоя толщиной 0,2-0,5 м) сапропель бульдозером сгребают в складочную единицу, где он дополнительно обезвоживается под действием гравитационных сил. Периодичность уборКи сапропеля составляет 5-15 дней. Работа уборочной техники по слою промороженного сапропеля устойчивая (вследст- 0 вие высокой несущей способности промороженного слоя сапропелевой массы). Промороженная в отстойнике на всю глубину сапропелевая масса при оттаивании обеспечивает как поверхностный сброс воды, так и фильтрационное ее обезвоживание через дренажную засыпку отстойника. Следует отметить, однако, что в количественном отношении поверхностный сброс воды преобладает в предлагаемом способе над фильтрационным. Это в конечном итоге обес- 0 печивает более интенсивное обезвоживание сапропелевой массы. В способе-прототипе, наоборот, - в общем балансе обезвоживания материала преобладает фильтрационный сброс воды, который является менее интенсивным процессом обезвоживания материа- 5 ла, чем поверхностный. Обезводить же в отстойнике слой сапропелевой пульпы толщиной 1,5 м и более до кондиционной влажности () по технологии способа-прототипа практически не представляется возможным как с позиций больщой продол- 0 жительности процесса обезвоживания, так и с точки зрения чрезвычайно трудных условий работы технологического оборудования. Теоретический расчет времени обезвоживания слоя сапропелей через фильтрующий слой свидетельствует, что увеличение толщины слоя сапропелей в два раза, влечет удлинение периода обезвоживания материала по меньщей мере в 4 раза. Так, если в способе-прототипе продолжительность периода обезвоживания сапропеля в отстойни- 0 ке при толщине слоя намыва сапропелевой пульпы равной 1 м составляет 2 года, то при толщине слоя 2,5 м время цикла (обезвоживания) будет равно примерно 6,25 лет, что примерно в 3 раза дольше, чем при использовании описываемого способа.

5Формула изобретения

1. Способ добычи сапропеля, включающий намыв сапропелевой пульпы в отстой1606671

56

НИКИ, поверхностный сброс осветленной воды,промораживание сапропелевой массы ведут

промораживание сапропелевой массы, филь-намораживанием незамерзшей в отстойнике

трационное обезвоживание и уборку, отли-сапропелевой массы на поверхности зачающийся тем, что, с целью повышениямерзшей послойным намывом сапропелевой

производительности способа путем интенси-пульпы из-под промерзшего слоя на его пофикации процесса обезвоживания, намыв са-° верхность. пропелевой пульпы осуществляют слоями,

толщина каждого из которых больше тол-2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

щины промерзания сапропелевой массы втолщину намываемого слоя сапропелевой

отстойнике за зимний период, при этомпульпы выбирают 10-20 см.

Изобретение относится к способам разработки месторождений полезных ископаемых, в частности сапропеля. Цель - повышение производительности способа путем интенсификации процесса обезвоживания. Способ добычи сапропеля включает намыв сапропелевой пульпы в отстойники. Намыв пульпы осуществляют слоями. Толщина каждого слоя больше толщины промерзания сапропелевой массы в отстойнике за зимний период. Толщина слоя составляет 10 - 20 см. Затем производят поверхностный сброс осветленной воды, промораживание сапропелевой массы, последующее ее фильтрационное обезвоживание и уборку. Промораживание сапропелевой массы ведут намораживанием незамерзшей в отстойнике сапропелевой массы на поверхности замерзшей послойным намывом сапропелевой пульпы из-под промерзшего слоя на его поверхность. Промороженная в отстойнике на всю глубину сапропелевая масса при оттаивании обеспечивает как поверхностный сброс воды, так и фильтрационное ее обезвоживание через дренажную засыпку отстойника. 1 з.п. ф-лы.