Грунтозаборное устройство землесосного снаряда Советский патент 1982 года по МПК E02F3/88 

(54) ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМЛЕСОСНОГО СНАРЯДА

1

Изобретение относится к гидромеханизации и предназначено для разработки грунтов в подводных забоях.

Известно грунтозаборное устройство земснаряда, включающее рыхлящую часть в виде гидромониторного ствола с соплом и всасывающую часть 1.

Недостаток этого устройства - малые размеры зоны всасывания при больщих размерах зоны взвешивания грунта, поскольку всасывающий наконечник предусмотрен один и размещен на фиксированном расстоянии от оси гидромониторного ствола. Это обстоятельство служит помехой также при разработке окна в слое вскрышных пород для размещения грунтозаборного устройства в полезных грунтах при их добыче из-гюд. слоя вскрышных пород без удаления последних из забоя.

Известно также грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее всасывающую трубу с наконечником и гидравлический разрыхлитель, выполненный в виде гидромониторного ствола с соплом 2.

Недостатком этого устройства является невозможность добычи полезных грунтов из-под слоя вскрышных пород.

Цель изобретения - повышение эффективности добычи полезных грунтов из-под слоя вскрышных пород без удаления последних из забоя.

5Поставленная цель достигается тем, что

в грунтозаборном устройстве землесосного снаряда, включающем всасывающую часть и гидравлический разрыхлитель, выполненный в виде гидромониторного ствола с соплом, всасывающая часть выполнена в виде

° камеры с присоединенными к ней посредством патрубков наконечниками, при этом патрубки установлены параллельно гидромониторному стволу и связаны с наконечниками, шарнирно, а устройство снабжено элас,5 тичной емкостью, установленной между наконечниками и гидромониторным стволом и связанной с последним и камерой посредством трубок.

На фиг. 1 изображено грунтозаборное устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид снизу, при сомкнутых всасывающих наконечниках; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - то же, вид снизу, при разомкнутых всасывающих наконечниках. Устройство состоит из рыхлящей и всасывающей частей. Рыхлящая часть выполнена в виде гидромониторного ствола 1 с соплом 2. Всасывающая часть выполнена в виде всасывающей камеры 3, соединенной со всасывающей трубой 4. Камера 3 выполнена объемлющей гидромониторный ствол 1. На глухом торце камеры 3 размещены всасывающие патрубки 5, к которым щарнирным соединением 6 прикреплены всасывающие наконечники 7. Перед торцом камеры 3 на гидромониторном стволе 1 размещена распорная емкость 8 из упруго-гибкого материала, например резины, прикрепленная внещней поверхностью к всасывающим патрубкам 7. Емкость 8 снабжена трубчатым тройником 9 с запорными устройствами 10 и 11. Концы тройника 9 введены один - в полость распорной емкости 8, другой - в полость камеры 3, третий - в полость гидромониторного ствола 1. Запорные устройства 10 и 1 1 включены в единую систему 12 регулирования. Устройство работает следующим образом. Опускают грунтозаборное устройство в акваторию забоя, включают в работу водяной насос и землесос. Напорная вода от водяного насоса заполняет гидромониторный ствол 1 и под напором вытекает из сопла 2. При работе землесоса создается разрежение давления во всасывающей трубе 4, всасывающей камере 3, всасывающих патрубках 5 и всасывающих наконечниках 7. Под действием перепада давления в акватории забоя и во всасывающей части происходит ток воды из акватории во всасывающие наконечники 7. С помощью системы 12 регулирования закрывают запорное устройство 11, открывают запорное устройство 10. Полость емкости 8 оказывается сообщенной с полостью всасывающей камеры 3 с помощью трубчатого тройника 9. Заполнитель емкости 8 (вода или воздух, если он там оказался) высасывается в камеру 3. Емкость 8 сжимается до минимальных размеров (фиг. 1 и 2). При уменьщении емкости прикрепленные к ней всасывающие наконечники 7 поворачиваются в шарнирных соединениях 6 и прилегают концами к гидромониторному: стволу 1 (фиг. 1 и 2). Грунтозаборное усройство подводят к грунту опусканием всасывающей трубы 4. Сопло 2 гидромониторного ствола 1 оказывается у поверхности вскрышных пород. Вскрыщные породы могут быть разного вида:, торфяной слой, супесь, суглинок, залегающие в отдельности или в определенном чередовании. Под ними залегают полезные грунты. Такое заложение грунтов наблюдается, например, на Заподно-Сиборской равнине, в местах добычи нефти и газа (Нефтеюганск, Самотлор). Под вскрыщными породами залегают пески, которые добываются способом гидмеханизации, чаще всего после удаления вскрышных пород или совместно с ними. Целесообразным же является изъятие песков из-под слоя вскрышных пород с оставлением последних в забое. Гидромониторной струей вскрышные породы размывают и удаляют. Удаление может быть выполнено при двух схемах работы грунтозаборного устройства. Если размываемые грунты состоят из частиц малых размеров, например иглы, суглинки, то закрывают запорное устройство 10 и выключают из работы землесос. Частицы размываемого грунта взвешиваются в воде акватории и отбрасываются возникающими при размыве вихрями в дальние места акватории. Так проходят весь слой вскрышных пород. Грунтозаборное устройство опускается через окно, образовавщееся в породах в результате их размыва гидромониторной струей. Если при размыве слоя образуются крупные комья, как например при разработке торфа, то их нужно удалять из акватории. В таком случае разработку окна производят при работающем землесосе. Гидромониторной струей слой вскрыщных, пород разрущается, а образующиеся комья засасываются во всасывающие наконечники 7. Когда грунтозаборное устройство, опускаемое через образовавщееся в вскрышных породах окно, достигает полезного грунта, что легко определяется по виду подаваемого землесосом грунта на дневную поверхность, закрывают запорное устройство 10, открывают запорное устройство 11 с помощью системы 12 регулирования. Полость емкости 8 оказывается сообщенной с полостью гидромониторного ствола 1 с помощью трубчатого тройника 9. Напорная вода из гидромониторного ствола 1 поступает в емкость 8, заполняет ее и увеличивает в объеме. При этом емкость 8 давит на всасывающие наконечники. Последние поворачиваются в щарнирном соединении 6. Их всасывающие концы отходят от гидромониторного ствола 1 и занимают положение, изображенное на фиг. 3 и 4. При раскрытых наконечниках производят размывом и BcaqbiBaHHeM добычу полезного грунта. Величину раскрытия всасывающих нако-нечников регулируют степенью заполнения напорной водой емкости 8. По окончании разработки полезного грунта с помощью системы 12 регулирования закрывает запорное устройство 11, открывают запорное устройство 10. Вода из емкости 8 высасывается в камеру 3. Емкость 8 сжимается до минимальных размеров, всасывающие наконечники 7 прилегают к стволу 1. Грунтозаборное устройство поднимают над поверхностью вскрыщных пород, промывают систему трубопроводов водой. Выключают из работы землесос и водяной насос.

В предлагаемом-устройстве по сравнении с известными повышена интенеивность грунтозабора полезного грунта, поскольку забор грунта производится не одним, а несколькими всасывающими наконечниками; увеличена зона всасывания грунта, достигаемая путем раскрытия всасывающих наконечников (удаления их друг от друга); выполнение операций,по повороту всасывающих наконечников за счет энергии землесоса и водяного насоса производится без установки специального механизма для этого.

Формула изобретения

Грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее всасывающую часть и гидравлический разрыхлитель, выполненный в виде гидромониторного ствола

с соплом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности добычи полезных грунтов из-под слоя вскрышных пород без удаления последних из забоя, всасывающая часть выполнена в виде камеры с присоединенными к ней посредством патрубков наконечниками, при этом патрубки установлены параллельно гидромониторному стволу и связаны с наконечниками шарнирной а устройство снабжено эластичной емкостью, установленной между наконечниками и гидромониторным стволом и связанной с последним и камерой посредством трубок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 284178, кл. Е 02 F 3/88, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2981027/29-03, кл. Е 02 F 3/88, 15.08.80 (прототип).