Способ добычи фрезерного торфа Советский патент 1991 года по МПК E21C49/00 

Изобретение относится к торфяному производству, а точнее к способам добычи фрезерного торфа.

Целью изобретения является повышение сезонных сборов торфа за счет более полного использования благоприятных метеорологических условий для сушки торфа.

Способ добычи фрезерного торфа включает экскавацию торфа из залежи, формирование промежуточных штаблей из сырого торфа с последующей сушкой его на откосах штабеля и уборку высохшего торфа в складочный штабель, при этом промежуточные штабели формируют с различными углами откосов, размещая южный откос штабеля под углом, меньшим угла естественного откоса, после чего подсушенный до влажности

70-75% слой торфа с откосов штабеля предварительно убирают в валки, располагаемые по обе стороны штабеля, где производят досушку торфа до заданной влажности, наращивая эти валки в течение 18-30 уборочных циклов, а из валков высохший торф убирают в складочный штабель.

Южный откос штабеля формируют под углом 30-36°.

На фиг.1 показана схема формирования промежуточного штабеля; на фиг.2 - схема уборки торфа в многоцикяовые валки; на фиг.З - схема завершающего цикла уборки торфа из промежуточного штабеля в многоцикловые валки, на фиг.4 - распределения глубины оттаивания торфа на откосах штабеля по его сечению; на фиг.5 - фрагмент состояния оттаивания поверхноО vj

00

о

t±

стного слоя торфа по южному откосу штабеля.

Способ добычи фрезерного торфа заключается в следующем.

На предварительно осушенной торфяной залежи 1 производят фрезерование его верхнего слоя 2 глубиной до 40- 50 см. Сырой торф перемещают к центру карты и формируют из него промежуточный штабель 3 с различными углами откосов. Один из откосов штабеля 4 формируют под углом ff 30-36° и размещают его с южной стороны, вторая сторона штабеля 5 образуется углом его естественного откоса /2 42-45°.

Площадь поверхности южного откоса штабеля на 20-25% больше площади поверхности второго откоса и подвержена более интенсивному воздействию солнечной радиации, ускоряющему процесс сушки.

Подсушенный на откосах п юмежуточ- ного штабеля до влажности 70 -75% слой торфа толщиной 20-25 мм убирают в два валка 6 и 7, располагаемые по обе стороны от штабеля, где и производят досушку торфа до кондиционной влажности . При этом время сушки торфа на откосах промежуточного штабеля до влажности 70-75% и досушки его в валках до влажности 50-55% практически одинаково, что позволяет интенсифицировать процесс сушки, ведя его одновременно в штабеле и валках.

Валки, в которых производится досушка торфа до кондиционной влажности, наращивают в течение 18-30 уборочных циклов, после чего убирают в складочный штабель.

Формирование многоцикловых валков исключает возможность значительных потерь торфа от намокания при выпадении осадков и обеспечивает подбор торфа из них за один проход уборочной техники, что сокращает затраты на уборку торфа и повышает производительность оборудования.

С целью максимально полного использования благоприятных погодных условий для сушки торфа формирование промежуточных штабелей производят в конце сезона добычи торфа (сентябрь месяц). В этом случае в течение зимнего времени года в штабеле происходит естественное обезвоживание торфа, обусловленное процессами промораживания и выветривания торфа без постоянной подпитки основной массы торфа грунтовыми водами, что позволяет начать добычу торфа уже в середине апреля месяца, расширив, тем самым, границы сезона добычи торфа. На фиг.4 и 5 приведены дзнные о

состоянии сушки торфа на южном откосе промежуточного штабеля на 12 апреля 1988 г.

Для установления эффективности способа проводят его экспериментальную проверку. Проверяют наиболее неблагоприятный вариант со штабелем, сформированным из максимально влажного торфа (W 87-89%) в начале сезона добычи. На

отдельной карте шириной 20 м проводят фрезерование залежи и по оси карты формируют промежуточный штабель, углы откосов которого, ориентированные на юг, на протяжении длины штабеля 450 м меняются

от 27 до 38°. Угол откоса, ориентированный на север, постоянен и соответствует углу естественного откоса штабеля торфа 42-45°.

Промежуточный штабель формируют из

торфа влажностью W 87-89% Замеры влажности проводят непрерывно, при этом фиксируют время сушки поверхностного слоя торфа толщиной 20 мм на откосе штабеля, начиная от 80% и кончая 60% влажности.

На основании анализа результатов выявлена следующая закономерностьх увеличением угла откоса штабеля время сушки сокращается, но сокращаются и сборы торфа с поверхности откоса, при этом наиболее оптимальные, средневзвешенные показатели времени сушки (гш) и величины сборов торфа получаются при сушке торфа на штабелях с южным откосом 30 -36° до влажности 70-75%.

Систематизируют результаты продолжительности досушки торфа в валках (гв) в зависимости от начальной влажности торфа в валке (А/н) в диапазоне 80- 50% до уборочной влажности 50%, а также определяют общую продолжительность сушки торфа в промежуточном штабеле и валках (г0бщ) по времени сушки торфа в штабеле на откосе с углом 32° и продолжительностью сушки торфа в валке.

Как показал анализ полученных данных, общее минимальное время сушки Тобщ 20,4-21,3 ч достигается при условии предварительной сушки торфа в штабеле до

влажности 70 75% с последующей досушкой его в валках. Кроме того, при данных условиях наблюдается технологическая увязка операций, когда сушка торфа в валке несколько опережает сушку торфа на откосе, в результате уборкз последнего не сдерживается состоянием влажности торфа в валке.

При сушке торфа на откосе штабеля до влажности более 75% с последующей досушкой до 50% в валке увеличивается общая продолжительность сушки и, что самое главное, происходит технологическая неувязка выполняемых операций. Торф, высушенный на откосе штабеля до заданной влажности за 9,5-11,0 ч, не может быть убран в валок, поскольку для сушки торфа в последнем требуется большее время (гв 11,8-13,1 ч). Последнее ведет к увеличению продолжительности цикла уборки, сокращению количества уборочных циклов в сезоне и сокращению сборов торфа.

При сушке в валках торфа с начальной влажностью менее 70% общая продолжительность Сушки торфа увеличивается до 24,8 ч (при WH 60%) за счет большей продолжительности сушки торфа на откосе штабеля ( гш 15,6-19,7 ч). При этом время сушки на откосе штабеля примерно в 2 раза больше времени сушки в валках, в результате чего создается технологически необоснованный разрыв в непрерывном проведении операции сушки, когда торф в валке высушен до заданной влажности, а торф на откосе штабеля будет сушиться еще в течение 7-10 ч. Это ведет к значительному увеличению продолжительности технологического цикла добычи торфа, уменьшению количества циклов в сезоне и, соответственно, сокращению сборов торфа с единицы площади. не говоря уже о рациональном использовании благоприятных для сушки метеорологических факторов.

Таким образом, наиболее оптимальными параметрами предлагаемой технологии добычи торфа являются предварительная сушка торфа на откосе промежуточного штабеля с углом южного откоса 30-36° до влажности 70-75% и последующая его досушка в валках до уборочной влажности (50-55%).

При сушке торфа на промежуточном штабеле с углом южного откоса 30-36° до влажности 70-75% ее продолжительность составляет 10,8-13,6 ч, что является оптимальной величиной, учитывая общую продолжительность сушки, причем время сушки сокращается с увеличением угла откоса. Одновременно в обратной последова- тельности сокращаются сборы торфа. При угле откоса а 27° время сушки заметно увеличивается, составляя 10.8 ч при W 80% и 19,7 ч при W 60%. Одновременно незначительно увеличиваются сборы торфа, составляя 22,1 м3 (при а 30°-21.8м3). При угле откоса о 38° время сушки несколько сокращается, достигая гш 9,2 ч (при W 80%) и 17,8 ч (при

W 60%). но зато резко сокращаются сборы торфа, составляя 17,6 м .

Время сушки торфа на северном склоне штабеля, сформированного под углом есте- ственного откоса (/ 42°), будет больше для соответствующих значений влажности (W) ввиду меньшей солнечной радиации, получаемой поверхностью откосл с северной стороны. Уборка подсушенного до влажно0 сти 70-75% торфа с поверхности северного откоса штабеля производится в отдельный валок по такой же схеме, но в соответствии с продолжительностью сушки торфа на обычных штабелях.

5

Были получены данные о потерях торфа от намокания (Рн) при выпадении осадков от 1 мм и свыше 20 мм и его уборке (Ру) в зависимости от количества циклов, убран0 ных в наращиваемый валок.

Минимальные суммарные потери торфа от намокания (при выпадении существенных осадков) и уборки получены при наращивании валка до 18-30 циклов. Так, при

5 уборке в валок 18 циклов, общие потери торфа при выпадении осадков свыше 20 мм составляют Робщ Рн + Ру 8,7 + 5.4 14,1% от общего объема торфа в валке площадью поперечного сечения 0,75 м2. при уборке 30

0 циклов Робщ 16,1 %.

При формировании валков с меньшим количество уборочных циклов неизмеримо возрастают потери торфа от намокания (13,2% при 15 уборочных циклах) при срав5 нительно одинаковых потерях от уборки, хотя по мере снижения количества циклов, убираемых в валок, эти потери также возрастают. И наоборот, при наращивании валка до 32 уборочных циклов, потери от намока0 ния снижаются до минимума, поскольку в валке с площадью поперечного сечения 1,02 м смоченным оказывается лишь поверхностный его слой глубиной 3-4 см, но зато резко возрастают (до 16,4%) потери

5 торфа при его уборке. Площадь поперечного сечения этого валка такова, что он с трудом вписывается в габариты рабочих органов специализированных торфопог- рузочных машин МТТ-17 и ПТВ-1. Сни0 жение потерь торфа при уборке его из наращиваемых свыше 30 циклов валков требует создания более мощной и энергонасыщенной техники, что потребует значительных дополнительных капитальных

5 затрат и приведет к повышению себестоимости добываемого торфа.

Использование способа добычи фрезерного торфа с формированием промежуточных штабелей с более пологим, чем угол естественного откоса, южным склоном и последовательной двухступенчатой сушкой торфа: сначала до 70-75% на откосах промежуточного штабеля, а далее - в валках, формируемых по обе стороны штабеля, позволяет улучшить поверхность одновременно сушимого торфа, производят сушку сырого торфа каждого последующего цикла на откосах штабеля, одновременно досушивая торф предыдущего цикла в валке. Это позволяет интенсифицировать процесс сушки, максимально используя благоприятные погодные условия, и увеличить сборы торфа с откосов штабеля.

Формирование промежуточных штабелей с более пологим углом южного откоса (сс 30-36°) позволяет развить площадь откоса с наиболее благоприятной для сушки стороны и практически, при прочих равных условиях, увеличить сбор торфа.

Наращивание валков, в которых производится досушка торфа, в течение 18-30 уборочных циклов, позволяет сократить потери торфа от намокания и, тем самым, также повысить сборы торфа.

Формула изобретения

1.Способ добычи фрезерного торфа, включающий экскавацию торфа из залежи, формирование промежуточных

штабелей из сырого торфа с последующей сушкой его на откосах штабеля и уборку высохшего торфа в складочный штабель, отличающийся тем, что, с целью повышения сезонных сборов торфа

за счет наиболее полного использования благоприятных метеорологических условий для сушки торфа, промежуточные штабели формируют с различными углами отксов, размещая южный откос штабеля под углом,

меньшим угла естественного откоса, после чего подсушенный до влажности 70-75% слой торфа с откосов штабеля предварительно убирают в валки, располагаемые по обе стороны штабеля, в валках производят

досушку торфа до заданной влажности, наращивая эти валки в течение 18-30 уборочных циклов, а из валков высушенный торф убирают в складочный штабель.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что южный откос штабеля формируют

под углом 30-36°.

Изобретение относится к торфяному производству, а именно к способам добычи дисперсного торфа. Цель - повышение сезонных сборов торфа за счет более полного использования благоприятных метеорологических условий для сушки торфа. Способ добычи фрезерного торфа включает экскавацию торца из залежей и формирование промежуточных штабелей /Ш/ из сырого торфа с последующей сушкой его на откосах Ш. Промежуточные Ш формируют с различными углами откосов, размещая южный откос Ш под углом, меньшим угла естественного откоса. Подсушенный до влажности 70 - 75% слой торфа с откосов Ш предварительно убирают в валки, располагаемые по обе стороны Ш. В валках производят досушку торфа до заданной влажности, наращивая эти валки в течение 18 - 30-ти уборочных циклов. Из валков высушенный торф убирают в складочный Ш. Южный откос Ш формируют под углом 30 - 36°. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Г7/7. 777S77/77Zrf//////77/.

Уровень грунто8ь/х Вод

8

/ 2

/ 7/ 77/7// 777 7Z7/7A

Л

Фиг.1

30цикл од

6

ЗОииклод

18цимоЙ

7

1S циклой

Мь.

Фие.З

Фиг.Ь

Граница мерзлоты

Подсошая корочка

Фие. 5