Изобретение касается устройства для удаления шлама, в частности, для очистки водосборных штреков подземных горных выработок, то есть, для поднятия шлама с почвы и промежуточной транспортировки под землей, с передвижным устройством со сгребающим щитом и насосом, который соединен с подающим трубопроводом.
Возникающие в шахте сточные воды, так называемая сточная шахтная вода, собирается в водосборном штреке. Такие водосборные штреки создаются в наиболее глубокой выработке, или под ней и служат Только для сбора шахтной воды, которая оттуда выкачивается на поверхность с помощью насосов. В водосборном штреке или штреках собираются тяжелые частицы, то есть шлам, на почве выработки, так что после откачивания такого штрека остающийся шлам с почвы выработки обезвоживается и затем, как правило/поднимается в вагонетках на поверхность.
Известно устройство, с помощью которого шлам сжимается под водой и затем выкачивается. Уборочный щит расположен на подвижном транспортно-овальном мосту с возможностью поворота, причем перед уборочным щитом висит эксцентриковый винтовой насос, который выкачивает весь собранный шлам в большую шахтную вагонетку, поднимаемую на поверхность для дальнейшей обработки, то есть для обезвоживания, например центрифугированием. Недостатком этого известного устройства является прежде всего то, чтЪ оно устанавливается в таком водосборном штреке стационарно и не может быть использовано для других работ, например в другом водо- сборном штреке. Его недостатком являются также крупные затраты на оборудование, примем вследствие относительно жидкого материала становится необходимым подключение винтовой центрифуги со сплошным барабаном. Только обработка в этой центрифуге делает йозмох йъГй1 Ґр айспор- тировку в открытой вагонетке.
В основе изобретения лежит задача создать передвижное устройство для подъема с почвы выработки и транспортировки шлама, целью которого является повышение мобильности устройства и концентрации твердого в транспортируемой шламовой пульпе.
Задача решается в соответствии с изобретением таким образом, что устройство выполнено в виде передвижной установки, которая снабжена поднимающимся и опу- скающимся загрузочным ковшом на задней стенке которого, с внутренней стороны, расположен поперечный шнековый конвейер, конечным пунктом подачи которого является отверстие всасывающей трубы насоса, выполненного в виде поршневого насоса высокого давления, при этом над шнекбвым конвейером расположен трамбовочный ме- Ханизм, имеющий трамбовки, воздействующие на шлам в шнеке.
Подобная насосная установка, или устройство может разносторонне использоваться, поскольку является передвижной, и может работать как в предусмотренном водосборном штреке, так и в других водосборных штреках, или б других местах. Поднимающийся и опускающийся загрузочный ковш дает возможность надежно Поднять шлам с поч вы выработки и направленно переместить его с помощью шнекойого конвейера, расположенного на задней стенке ковйга, к порШйевомуйаТЯГсу высокого давлений с управляемыми клапанами, по которым шлам через подающий трубопровод перекачивается прямо в шахтную вагонетку. Трамбовочный механизм обеспечивает оптимальное соотношение в шламе воды и твердых частиц и препятствует образованию пробок шлама. Таким путем
шлам с высоким содержанием твердых частиц поступает в поршневой насос высокого давления, или непосредственно в вагонетку. В результате высокой концентрации твердых веществ густой шлам можно надежно травмировать даже ленточным конвейером. Шнековый конвейер, впрочем, обеспечивает равно мерное поступление шлама в поршневой насос высокого давления, так что сохраняется непрерывный и
достаточный по объему поток и тем самым равномерная нагрузка на насос. Управляемые клапаны поршневого насоса высокого давления способствуют высокой производительности и равномерной работе. По
сравнению с описанным существующим уровнем техники это устройство обладает преимуществом компактности, что позволяет использовать его в водосборных штреках различного размера. Кроме того, такое
устройство можно использовать, например, и на поверхности земли для перемещения шлама в отстойниках. Как правило, разжижение шлама при этом не требуется; подведенный к насосу материал в обязательном
порядке перекачивается.
Хорошая возможность манипулирования обеспечивается за счет того, что загру- зочный ковш расположен на свободном конце рычага, с возможностью вращения,
который, в свою очередь, расположен на передвижном устройстве с возможностью поворота. Таким образом загрузочный ковш может быть приведен в такое положение, когда он обязательно поднимает лежащий
шлам, независимо от толщины его слоя.
Поднятие шлама производится равномерно и, с другой стороны, очень надежно, так как согласно изобретению, загрузочный ковш удерживается направляющим механизмом, образованным рычагом и канатами, причем канаты загрузочного ковша укреплены так, что варьируемый наклон ковша создается натяжными замками. При опускании рычага с загрузочным ковшом,
острие загрузочного ковша автоматически заглубляется в почву Штрека и затем посредством движения вперед передвижного устройства слой шлама перемещается в ковш. Поскольку загрузочный ковш висит на
канатах, он может отклоняться при увеличе- нии сопротивления, то есть работать на неровной почве. Загрузочный ковш при этом
удерживается направляющим передаточ- ным механизмом оптимальным образом,
чтобы шлам неизбежно поднимался и двигался к шнековому конвейеру, захватывался им и транспортировался дальше.
Направляющий передаточный механизм образует шарнирный четырехугольник, причем канаты проходят над рычагом и соответственно над его осями поворота и укрепляются на передвижном устройстве и на загрузочном ковше. Этим загрузочный ковш, с одной стороны, и с другой стороны фиксатор расстояния между осями поворота, которые расположены на передвижном устройстве, образуют вместе с рычагом и канатами четырехзвениик, который является устойчивым и точно устанавливаемым.
Согласно дальнейшему развитию изобретения канаты соединены с передвижным устройством через неподвижные плоские проушины. По всей вероятности, они могут при колебаниях и изменении наклона принимать нэ себя возникающие удары.
Шнековый конвейер с высокой производительностью создан благодаря тому, что задняя стенка загрузочного ковша и его загрузочная поверхность образуют криволинейную полость, вмещающую шнековый конвейер, причем эта полость имеет выполненное широким к открытой стороне загрузочного ковша продольное окно. Через продольное окно шлам поступает в полость, в шнековый конвейер, захватывается им и транспортируется дальше, причем посредством отдельных трамбовок трамбовочного механизма обеспечивается оптимальное перемешивание воды с твердыми частицами и одновременно высокая степень заполнения шнекового конвейера.
В зоне всасывающего отверстия продольное окно прерывается, то есть полость здесь закрыта, чтобы не мешать всасывающей способности насоса. По этой же причине шнековый конвейер в этой зоне не имеет спирали.
Особая форма огибания шнекового конвейера достигается, во-первых, выполнением задней стенки, и, во-вторых, тем, что на загрузочной поверхности перед шнековым конвейером расположена клинообразная насадка, задняя стенка которой изогнута соответственно шнековому конвейеру.
Выгодный короткий путь перемещения в шнековом конвейере достигается тем, что всасывающая труба со своим отверстием размещается посредине загрузочного ковша и что шнековый конвейер соответственно, смотря по обстоятельствам, оснащен двумя спиралями, расположенными на противоположных половинках шнека. При этом шнековый конвейер приводится в действие приводом,расположенным на одной стороне. Благодаря движению шнекового конвейера шлам перемешивается и делается текучим, так что может дальше транспортироваться насосом.
5Чтобы достичь заданной высокой концентрации твердых веществ при оптимальном смешивании воды и твердых веществ, как уже упоминалось выше, по всей длине шнекового конвейера раздельно располо- .
0 жены трамбовки. Изогнутые по форме полукруга, они расположены я валу, выполненном в виде коленчатого вала со штангой, который проходит над задней стенкбй, при этом ножка трамбовки доста- I
5 ет глубоко через продольное окно шнековый конвейер. При известных условиях преимущество достигается, когда вал соединен с приводом шнекового конвейера преимущественно через второй отвод.
0 Чтобы избежать чрезмерной концентрации твердых веществ, и этим избежать последующих помех в подаче шлама, согласно изобретению предусмотрено, что шнековый конвейер снабжен дополнитель5 ными соплами в форме трубы с отверстиями и соплами, которая проходит над продольным окном. Это делает возможность делать шлам более жидким, так чтобы он поступал в насос примерно при 75 процентной кон0 центрации.
Устройство согласно изобретению обретает необходимую мобильность особенно при наличии гусеничного ходового механизма. Аналогично подвижным и не
5 связанным с одним местом передвижное- устройство является тогда, когда оно образовано транспортной тележкой, передвигающейся по рельсам, причем в обоих случаях именно на передвижное устройстве
0 возлагается подъем шлама с почвы и его дальнейшая транспортировка. В случае гусеничного ходового механизма, передвижное устройство свободно перемещается по штреку и может быть использовано в любом
5 другом месте, в то время как в случае тележки, передвигающейся по рельсам, следует иметь ввиду такие штреки, где имеются, или могут быть проложены соответствующие рельсы. За счет своей мобильности, как уже
0 упоминалось, устройство можно использовать не только под землей, но и на поверхности земли.
Одно из отличий изобретения состоит в том, что создано устройство, которым мож5 но собирающийся в водосборных штреках шлам надежно поднимать с почвы, перемещать к насосу с высокой концентрацией твердых веществ и хорошо перемешанным доставить от этого насоса к шахтной вагонетке, или к стволу шахты, откуда шлам
транспортируется дальше в шахтной вагонетке. Особым преимуществом является то, что водосборный штрек таким устройством, без дальнейшей обработки, может быть убран и очищен в кратчайшее время. Шлам имеет, при этом, содержание твердых веществ до 75%, так что в конечном итоге шлам становится транспортабельным даже для ленточных конвейеров.
На фиг.1 изображена насосная установка, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг,3 - загрузочный ковш, вид сбоку; на фиг.4 - расположение трамбовок.
Насосная установка 1 состоит из рамы 2 с механизмом передвижения, например с гусеничным ходовым механизмом 3, который соединен с подающим трубопроводом 4 сзади передвижного устройства, например, выводится наверх к проложенному по кровле жесткому подающему трубопроводу и там закрепляется штуцером. Подающий трубопровод 4 сам может быть, например, гибким шлангом. Насосная установка 1 устанавливается на почве 5 выработки.
При помощи рычага 6 с гусеничным ходовым механизмом 3, или с рамой 2 связан загрузочный ковш 7, причем на рычаге б одновременно установлен насос 8, которым собранный в загрузочном ковше материал всасывается через всасывающую трубу 9 и затем перемещается в подающий трубопровод 4. Этим материалом является шлам с частицами твердых веществ различной величины.
Всасывающая труба 9 оканчивается в зоне шнекового конвейера 10, который, находясь в загрузочном ковше 7, расположен по его продольной оси. В конечном пункте подачи 11 расположен конец всасывающей трубы 9 с входным отверстием, так что перемещенный сюда шнековым конвейером 10 перемешанный материал поступает в насос 8, выполненный как поршневой насос высокого давления. В результате равномерной подачи смеси осуществляется равномерное транспортирование.
Шнековый конвейер 10 вращается посредством привода 12, причем шнековый конвейер 10 вращается в криволинейной полости 13, образованной задней стенкой 14 и загрузочной поверхностью 15 загрузочного ковша 7. Эта полость 13 имеет продольное окно 16, через которое шлам попадает в полость 13, чтобы затем перемещенным вперед шнековым конвейером 10 в направлении конечного пункта подачи 11, т.е. к всасывающей трубе 9. В продольном окне 16 действует трамбовочный механизм, который снабжен несколькими распределенными по всей длине загрузочного ковша
7 трамбовками с ножками 17. Эти трамбовки, имеющие возможность поступательного движения, соединены с валом 18, образованным как коленчатый вал 19 толкателем
20, который расположен продольно над задней стенкой 14. Через ведомый элемент передачи21 вал 18 может быть так соединен с приводом 12,что трамбовки поочередно поднимаются и опускаются. При высокой
0 концентрации твердых веществ, таким образом создается оптимальное перемешивание воды с твердыми веществами. Одновременно предотвращается образование уплотнений и пробок из шлама по длине
5 шнекового конвейера, для чего отдельные трамбовки имеют расширенную плиту 22, что особенно хорошо видно на фиг.2. Эта плита трамбовки образует с ножкой соседней трамбовки частичное перекрытие
0 продольного окна 16 в полости 13, или в огибающей стенке шнекового конвейера 10.
В случае, если потребуется регулировка концентрации твердых веществ, могут быть
5 подключены дополнительные сопла 23, ко торые расположены над продольным окноц 16 в водяной трубе, в которой образован не показанные на чертеже отверстия с со плами.
0 На фиг.З показано, что посредством криволинейной задней стенки 14 и клино образного порога 24, на загрузочной поверхности 15, благодаря ее изогнутой задней стенки,25, создана криволинейная огибаю5 щая полость 13для шнекового конвейера 10. Клинообразный порог 24 может незначительно сдвигаться на загрузочной поверхности 15, так что количество перемещаемого шнековым конвейером 10 шлама может быть незна0 чительно изменено в зависимости от концентрации в нем твердых веществ. Также производится изменение числа оборотов шнекового конвейера.
Наклон загрузочного ковша 7 может
5 быть изменен простым и целесообразным способом через канаты 26, 27, или через размещенные на них натяжные замки. Эти канаты проходят, в основном, параллельно рычагу 6 и гибко укреплены на передвижном
0 устройстве 3 и загрузочном ковше 7. Они образуют вместе с загрузочным ковшом, с одной стороны, и передвижным устройством, с другой стороны, шарнирный четырех- звенник, которым создается весьма
5 стабильный зажим загрузочного ковша (7). Оси поворотов 28 канатов 26, 27 находятся над осями поворотов 29 или 30, рычага 6, причем на гусеничном ходовом механизме 3, или раме 2 предусмотрены плоские проушины 31, 32, за которые прикрепляются
своими концами канаты 26, 27. Наклон загрузочного ковша 7 может изменяться под воздействием натяжных замков. На фиг.1 разъясняется (показано пунктиром), какое положение занимает загрузочный ковш 7 при плавающем контакте с почвой штрека 5,
Рычаг6 отклоняется, или одновременно также поддерживается посредством гидравлического цилиндра 33, который укреплен, с возможностью отклонения, как на гусеничном ходовом механизме, так и на несущем рычаге б.
На фиг.2-стрелками показан путь шлама, захваченного загрузочным ковшом 7. Далее на фиг.2 показано размещение различных трамбовок с одинаково образованными плитами трамбовок 22. Из чертежа видно, что плиты трамбовок 2 все вместе перекрывают продольное окно 16, или могут воздействовать, чтобы предупредить образование пробок из шлама. Во всасывающей трубе 9 перед насосом 8 предусмотрен запорный вентиль 34 и вентиль свежей воды 35. Они соответственно обозначены на фиг.1. При закрытом запорном вентиле 34, насос 8 и подающий трубопровод могут промываться свежей водой и очищаться. Полезно также перед запуском насоса заново наполнять его свежей водой, чтобы облегчить работу насоса 8.
Формула изобретения
1. Устройство для удаления шлама, в частности, для очистки водосборных штреков горных выработок, включающее раму с механизмом передвижения, шарнирно присоединенным к раме рычагом со щитовым шламосгребающим элементом, подвижно установленными на рычаге механизмами приема и промежуточного транспортирования, закрепленные на раме механизмы подъема и опускания ножа, насоса, соединенного с пульповодом, отличающееся тем, что, с целью повышения мобильности устройства и концентрации твердого в транспортируемой шламовой пульпе, механизм передвижения выполнен гусеничным, а шламосгребающий элемент выполнен в виде загрузочного ковша с проушинами, шарнирно присоединенного проушинами к рычагу и механизмам подъема и опускания и снабженного фронтально установленным с внутренней стороны задней стенки ковша шнековым конвейером, трамбовочным механизмом с рычагами трамбовок шлама в шнеке и валом, установленным выше шнека, и соединенной с высоконапорным поршневым насосом всасывающей трубой с входным отверстием, расположенным в ковше в зоне подачи шлама шнеком.
2.Устройство поп. 1отличающее- с я тем, что рычаг выполнен с кронштейном
и проушинами, а механизм его подъема и опускания выполнен в виде гидроцилиндра.
3.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что механизм подъема и опускания
ковша выполнен в виде канатов, шарнирно присоединенных к проушинам ковша и проушинам кронштейна рычага и снабженных натяжными замками.
4.Устройство по п.З, отличающее- с я тем, что канаты механизма подъема и
опускания ковша закреплены выше рычага и шарниров его крепления на раме и ковше.
5.Устройство поп, 1отличающее- с я тем, что ковш выполнен с криволинейной
полостью для шнека, образованной между задней и передней стенками ковша, причем входное окно полости имеет одинаковую с ковшом ширину и обращено в сторону загрузочного отверстия ковша.
6. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, на передней стенке ковша установлен клинообразный порог, задняя стенка которого, обращенная к шнеку, выполнена криволинейной.
7. Устройство по пп.1 и 6, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что входное отверстие всасывающей трубы размещено по центру ковша, а шнек имеет спирали со встречной навивкой до половины общей длины шнека.
8. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, рычаги трамбовок выполнены дугообразными, снабжены плитами и установлены с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом концы
рычагов трамбовок соединены посредством шатуна с валом, выполненным коленчатым и установленным выше задней стенки ковша, причем плиты рычагов трамбовок установлены с возможностью касания шнека.
9, Устройство по п.8, отличающее- с я тем, что коленчатый вал соединен с приводом шнека посредством дополнительной клиноременной передачи.
10. Устройство по пп, 1 и 5, отличающ е е с я тем, что, ковш снабжен дополнительным трубопроводом для подачи воды, выполненным в виде перфорированной трубы с насадками, присоединенной к внутренней стороне задней стенки ковша выше
входного окна.
/у гг ь
Изобретение относится к мобильным механизмам для удаления шламов из водосборных штреков и выработок. Устройство для удаления шлама включает механизм передвижения и смонтированный на нем загрузочный ковш, в котором установлен шнековый конвейер. Со стороны задней стенки ковша введена всасывающая труба поршневого насоса высокого давления, а сам насос установлен на рычаге подвески ковша. Помимо рычага и подвеску ковша входят канаты и регулирующие их длину натяжные замки. Задняя стенка ковша выполнена криволинейной и образует полость, в которой размещен шнековый конвейер. В ковше также смонтированы Трамбовки, установ- ленные на валу типа коленчатого вала, трубопровод с насадками для регулирования консистенции шламовой пульпы. Загрузочная щель ковша по передней кромке снабжена клиновидным порогом с криволинейной задней стенкой, примыкающей к шнеку конвейера, шнеки которого имеют до середины его длины встречную навивку. При работе устройства загрузочный ковш перемещается по почве выработки и шлам поступает в ковш по всей его длине. Трамбовка обеспечивает разрушение корки поступающего шлама и удаление излишней влаги, а шнековый конвейер перемещает шлам к центру ковша и к всасывающему устройству. Далее шлам по всасы- вающим и напорному трубопроводам транспортируется насосом к вагонетке или иному месту разгрузки. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
&& и егм
М W $ gf 8
К 8 М
}MЈt)
QSZZQLl
6 29
го
&
Я 10 & 7
ft
г/
22
25
/S
| Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
