Устройство для гидроукладки горных пород Советский патент 1992 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для укладки грунта в гидроотвалы, карты намыва песка, а также в гидротехническом строительстве при намыве плотин, дамб и грунтовых массивов под гражданские и промышленные сооружения.

Известно устройство для гидроукладки горных пород в отвалы в хвостохранилища, в котором выпускная труба удерживается над намываемым грунтом с помощью газонаполненного баллона, а поворот ее осуществляется воздушным винтом реверсивного электродвигателя, установленного на сливном конце выпускной трубы, другой конец которой соединен гибким сочленением,например гофрированным рукавом с пульповодом земснаряда (земустановки).

Наиболее близким по своей сущности к данному техническому решению является устройство для гидроукладки горных пород, включающее пульповод, выпускную трубу, плавучую опору, механизм поворота и реверса выпускной трубы, использующее для снижения энергозатрат на гидроукладку остаточную энергию потока пульпы.

Недостатком известных конструкций является то, что при намыве образуется гряда из крупнодисперсных частиц, которая за- трудняет дальнейший процесс гидроукладки пород. Этот недостаток устраняют либо путем наращивания пульповода в сторону развития гидроотвала, что сопровождается прекращением процесса гидроукладки и дополнительными затратами на монтажные работы, либо путем разгребания бульдозерами намываемой гряды или размыва ее чистой водой, что связано с дополнительными затратами, а следовательно, со снижением эффективности процесса гидроукладки пород.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса гидроукладки гордых пород за счет сокращения объема монтажно-демонтажных работ.

Поставленная цель достигается тем, что выпускная труба выполнена телескопической, секции которой закреплены между со- бой посредством многозвенного пантографа, количество звеньев которого равно

п

«-,

цУт- (cos а Ј№ -sin

Ah- среднегодовое повышение уровня воды в гидроотвале, м;

I - длина элемента звена пантографа, м (I 2ДЬ);

а- угол при вершине пантографа в исходном положении, град.

При этом пантограф имеет опорные эле- менты,выполненные в виде поплавков, причем один конец пантографа соединен с

неподвижной секцией, а другой с последней подвижной секцией телескопической выпускной трубы, которая соединена с плавучей опорой посредством гидроцилиндров. Сущность предлагаемого изобретения

заключается в закреплении телескопических секций выпускной трубы посредством многозвенного пантографа, изменение длины которого происходит за счет изменения уровня воды гидроотвала. Опора пантографа и секций выпускной трубы осуществляется с помощью поплавков и плавучей опоры. В результате чего удается избежать трудозатрат на проведение монтажных работ по наращиванию пульповода, исключить работы по ликвидации породного конуса.

На фиг.1 показано устройство, вид сбоку; на фиг.2 - то же, план; на фиг.З - вид А на фиг.1; на фиг.З - то же, вид сбоку в раздвинутом положении.

Устройство для гидроукладки горных пород состоит из магистрального пульповода 1, телескопической выпускной трубы 2, многозвенного пантографа 3, плиты 4 с направляющими уголками 5, монтажной площадки 6 с обжимными хомутами 7, стоек 8 с тягами 9, поплавков 10, плавучей опоры 11 и гидроцилиндров 12. Один конец многозвенного пантографа 3 шарнирно закреплен в направляющих уголках 5, жестко

заделанных в плиту 4, другой конец прикреплен к последней подвижной секции телескопической выпускной трубы 2.

Плита 4 устанавливается на монтажной площадке 6, которая крепится к неподвижной секции телескопической выпускной трубы 2 обжимными хомутами 7.

Многозвенный пантограф опирается на поплавки 10 и соединен с ними посредством стоек 8 и тяг 9, которые крепятся к вершинам пантографа. Необходимое количество звеньев пантографа, зависящее от среднегодового повышения уровня воды в гидроотвале, конструктивных параметров телескопической выпускной трубы и пантографа, можно определить по формуле (вывод прилагается):

Использование: для укладки грунта в гидроотвалы, карты намыва песка, а также в 5 W f ОCZLEZL гидротехническом строительстве. Сущность изобретения: устройство состоит из магистрального пульповода 1, телескопической выпускной трубы 2, многозвенного пантографа 3, плиты 4 с направляющими уголками 5, монтажной площадки 6 с обжимными хомутами 7, стоек 8 с тягами 9, поплавков 10, плавучей опоры 11 и гидродомкратов 12. Один конец многозвенного пантографа шарнирно закреплен в направляющих уголках 5, жестко заделанных в плиту 4, другой конец прикреплен к последней подвижной секции телескопической выпускной трубы 2. Многозвенный пантограф опирается на поплавки 10. Необходимое количество звеньев пантографа рассчитывается по формуле: n L/l Yl -(cos (o/2) - 2 Д h/l)2 - sin (a/2)}, где L - требуемое выдвижение выпускной трубы, м; Ah - среднегодовое повышение уровня воды в гидроотвале, м; I - длина элемента звена пантографа, (I 2Ah), м; а - угол при вершине пантографа в исходном положении, град. 4 ил. vi со го ю VJ ю ел Фиг /

где L - требуемое выдвижение выпускной трубы, м;

п

-(cosf- 2A -slnf

где L - требуемое выдвижение выпускной трубы, м;

Ah - среднегодовое повышение воды в гидроотвале, м;

I - длина элемента звена пантографа,, м (I 2Ah);

а-угол при вершине пантографа в исходном положении, град.

Телескопическая труба 2 удерживается в горизонтальном положении, опираясь на плавучую опору 11 при помощи гидроцилиндров 12. Гидроцилиндры устроены таким образом, что расстояние между телескопической выпускной трубой 2 и плавучей опорой 11 уменьшается вследствие повышения уровня воды в гидроотвале.

Секции выпускной трубы 2 предпочтительно выполнять из легких и прочных материалов, например из пластмассы, и покрывать внутри антиабразивным составом.

Устройство работает следующим образом.

По магистральному пульповоду 1 водо- грунтовая смесь поступает в телескопическую выпускную трубу 2 и далее сливается на гидроотвал, при этом уровень воды в гидроотвале повышается.

Подъемная сила воды воздействует на поплавки 10, которые в свою очередь через стойки 8 и тяги 9 приводят в работу многозвенный пантограф 3.

Многозвенный пантограф начинает сжиматься в вертикальном направлении и растягиваться в горизонтальном, при этом выдвигая секции телескопической выпускной трубы 2 в сторону развития гидроотвала,

Поплавки 10, размещенные за границей возможного последующего образования конуса крупнодисперсных частиц, перемещаются по воде в том же направлении.

Телескопическая выпускная труба выдвигается, опираясь на плавучую опору 11, элементы которой размещены так же, как и, поплавки 10.

Подачу пульпы на гидроотвал продолжают до полного выдвижения всех секций телескопической выпускной трубы, причем выдвижение, как правило, происходит за один сезон гидронамыва, При этом пульпа разливается на всю площадь гидроотвала, а крупнодисперсные частицы не образуют породный конус или образуют его такой величины, что телескопическая выпускная труба имеет возможность перемещаться.

Технико-экономические преимущества

предполагаемого технического решения состоят в том, что исключается необходимость привлечения различных механизмов и устройств, с помощью которых, как правило, разгребают или размывают конус, образующийся обычно под выпускной трубой и препятствующий дальнейшему процессу гидроукладки грунта.

С помощью предлагаемого технического решения гидроукладку горных пород

можно вести непрерывно весь сезон, без остановок на наращивание пульповода.

Кроме того, механизм выдвижения телескопической трубы не требует дополци- тельных энергозатрат, а использует

подъемную силу воды гидроотвала. Формула изобретения Устройство для гидроукладки горных пород, включающее пульповод, выпускную трубу, плавучую опору и механизм перемещения. отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса гидроукладки горных пород за счет сокращения объема монтажно-демонтажных работ, выпускная труба выполнена телескопической,

секции которой закреплены между собой посредством многозвенного пантографа, количество звеньев которого равно

35

п -

. lAhf-sinf

где L - требуемое выдвижение выпускной трубы, м;

Ah - среднегодовое повышение уровня воды в гидроотвале, м;

I -длина элемента звена пантографа, I 2Ah,M;

а- угол при вершине пантографа в исходном положении, град,

при этом пантограф имеет опорные элементы, выполненные в виде поплавков, причем один конец пантографа соединен с неподвижной секцией, а другой - с последней

подвижной секцией телескопической выпускной трубы, которая соединена с плавучей опорой посредством гидроцилиндров.

д

Фиг.з.

ФигЛ.

Фиг. 2,