Устройство для укладки грунта в гидроотвалы Советский патент 1982 года по МПК E21C41/00 E21C45/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ ГРУНТА В ГИДРООТВАЛЫ

1

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно - к открытым горным работам 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.

Известны устройства для разлива пульпы на картах намыва, состоящие из пульповодов, выпускных труб или лотков, консольно подвешенных на растежках (вантах) к эстакадам и шарнирно присоединенных к пульповоду, которые периодически устанавливаются (поворачиваются) и фиксируются в заданном положении специальными поворотными механизмами, например, экскаваторами, лебедками 1.

Наиболее близким по своей сущности к данному техническому рещению является устройство для укладки грунта в гидроотваЛЫ; включающие пульповод, выпускную трубу с гибким сочленением, поддерживающий газовый баллон с поворотной .платформой 2.

Недостатком известных конструкций является то, что при торцовом намыве из стационарных или периодически поворачиваемых выпускных труб частицы грунта, как известно, рассредотачиваются по намываемой площади в соответствии с их гидравлической крупностью, т.е. в зоне слива пульпы из

5 торца (насадков) выпускных труб, как правило, сразу же выпадают крупные фракции, а более мелкие классы оседают по мере ослабления несущей способности потока пульпы и уменьшения гидравлического уклона. Поэтому происходит неравномерная укладка намываемых пород по крупности, т.е. модуль крупности, например, песка, в пределах одной карты намыва меняется в значительных пределах, что снижает его товарную ценность. Частично этот недостаток устраняют путем перемешивания горной мас15сы при разгребании бульдозерами намываемых конусов из-под выпусков или размыве их чистой водой.

20При этом для более полного замыва емкости гидроотвала (карты намыва) выпускные трубы обычно наращивают вручную или при помощи техники, что не всегда бывает выполнимо в условиях только что намытого, зыбкого грунта.

Пульповоды, снабженные рассредоточенными выпусками монтируются обычно на эстакадах или опорах стационарно. Материал, используемый для эстакад и опор, как правило, остается в намываемом массиве без повторного применения.

Переукладка (перемещения) выпускных труб производится с помощью наземных грузоподъемных средств{кранов, экскаваторов, трубоукладчиков) или других механизмов, при работе которых в намываемый грунт, например, товарный песок попадают нефтепродукты, снижающие его качество, как заполните.тя бетона.

Кроме того, поворот консольно подвешенных выпускных труб (лотков) осуществляется не постоянно и равномерно, а периодически, что также не отвечает условиям усреднения намываемого грунта по классам крупности, хотя и снижает в некоторой степени этот недостаток. К тому же длина выпускных труб, консольно подвешенных на вантах, ограничена высотой несущих эстакад, их прочностью и устойчивостью.

Цель изобретения - поышение эффективности и качества гидроскладирования горных пород в отвалы путе.м усреднения массы по модулю крупности пород и равномерности разлива пульпы по всей площади гидроотва.ла.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено маневровым реверсивным электродвигате.1ем с пропеллером, установленным на конце выпускной трубы, на которой жестко закреплен поддерживающий газовый баллон.

На фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3разрез вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - пример использования предлагаемого технического решения для гидроскладирования песка на карте намыва; на фиг. 5 - то же, вид сбоку.

Устройство для укладки грунта в гидроотвалы (карты намыва) состоит из газонаполненного баллона-подвески 1, выпускной трубы 2, разъемных креплений 3, маневрового реверсивного электродвигателя 4 с пропеллером (вoздyuJHым винтом) 5, монтажной площадки 6 с обжимны.ми хомутами 7, газоподводящего щланга 8, газонапорной арматуры 9, гибкого сочленения 10 с фланцевым соединением, ребер-стабилизаторов 11, магистрального пульповода 12, распределительного коллектора 13, разводящего пульповода 14, карты намыва (гидроотвала) 15, дамбы обвалования 16, шандорного колодца 17 с водосбросной трубой 8, собирательной дренажной канавы 19, съемных маневровых растяжек 20, канатных электрических лебедок 21 и газового баллона высокого давления 22 с редуктором.

Газозанолненный баллон-подвеска, выполненный из легкого газонепроницаемого материала, снабжен газозапорной арматурой 9 и газоподводящим шлангом 8 и служит для поддержания и перемещения по воздуху выпускной трубы 2, к которой он прикреплен жестко разъемными креплениями 8. Выпускная труба 2 со,единяется с концом разводящего пульповода 14 с помощью гибкого сочленения 10, которое должно быть легким эластичным и обеспечить свободный поворот выпускной трубы в обей стороны в крайние положения на заданный

угол, например 90°.

Этим требованиям наиболее соответствуют стандартные гофрированные рукава и резинотканевые щланги.

Маневровый (реверсивный) электродвигатель 4 с воздушным винтом (движителем)

5 - также стандартное изделие, выбираемое в зависимости от величины, веса, скорости поворота и парусности предлагаемого устройства.

Устанавливается электродвигатель на

монтажной площадке 6, которая крепится к выпускной трубе обжимными хомута-ми 7.

Ребра-стабилизаторы 11 газового баллона-подвески 1 выполнены заодно с его оболочкой. Их полости сообщаются с полостью газового баллона-подвески и заполняются

тем же газом.

Газ в газовый баллон-подвеску подают по щлангу 8 высокого давления через редуктор из газового баллона 22 и (по мере необ, ходимости) компенсируют периодически его

утечку, поддерживая тем самым в газовом баллоне-подвеске необходимое давление и подъемную силу.

Съемные маневровые растяжки 20 крепятся одним концом к монтажной площадке 6, а другим наматываются на барабаны канатных электрических лебедок 21 и служат для удержания и фиксирования вьшускной трубы 2 от произвольных поворотов устрой-, ства (при отключении электродвигателя) в период прекращения намыва карты (гидроотвала) или в случае возникновения сильных ветровых нагрузок.

В качестве газового заполнителя баллона подвески 1 может служить, например, гелиево-Бодородная смесь.

Выпускную трубу 2 предпочтительно выполнять из легких и прочных материалов, например, из деревянной фанеры или из пластмассы и покрывать внутри антиабразивным составом, например, резиной или смесью цемента с жидким стеклом или; наконец, вставлять внутрь ее сменные гильзы из износостойкого материала.

Устройство работает следующим образом. По магистральному пульповоду 12 через распределительный коллектор 13 водогрунтовая смесь направляется в разводящий пульповод 14, затем поступает в выпускную трубу 2 и далее сливается на карту намыва (гидроотвал) 15. Выпускная труба S, поддерживаемая в воздухе газовым баллоном-подвеской 1 и присоединенная (с помощью гибкого сочленения 10) к торцу разводящего пульповода 14, с помощью маневрового (реверсивного) электродвигателя 4 с воздушным винтом 5 равномерно поворачивается в обе стороны от осевой линии карты намыва (гидроотвала) на заданный угол, например, 70-90°, причем - с постоянной скоростью.

При этом пульпа разливается на всю ширину наматываемой плошади (по радиусу поворота выпускной трубы) от одного борта карты намыва-до другого, грунт из пульпы оседает ровным слоем по намываемому участку, а вода принудительно удерживаемая дамбами обвалования 16 стекает к шандорному колодцу 17 и отводится за пределы намываемого массива с помощью водосбросных труб 18 и собирательной дренажной канавы 19.

Подачу пульпы на карту намыва (гидроотвал) продолжают до тех пор-, пока грунт под выпускной трубой 2 не станет касаться ее и препятствовать поворотам предлагаемой конструкции.

Затем пульпу временно переключают на другую карту или прекращают ее подачу вообще, после чего отстыковывают выпускную трубу 2 предлагаемого устройства вместе с гибким сочленением 10, наращивают разводящий пульповод 14 (на необходимую длину) вставкой из трубы такого же диаметра, а к свободному концу ее опять присоединяют выпускную трубу 2 с гибким сочленением 10 и затем снова продолжают подачу пульпы и гидроскладирование грунта аналогичным методом. И так повторяется до тех пор, пока вся емкость карты намыва (гидроотвала) не будет заполнена грунтом де расчетных отметок по всей площади намыва.

В целом технологическая картина гидроукладки грунта при помощи предлагаемого устройства напоминает как-бы папильонирование земснаряда в забое с передвижками (зашагиванием) по ходу фронта работ.

Технико-экономические преимущества изобретения состоят в том что исключается необходимость привлечения землеройной техники, например, бульдозеров, с помощью которых, как правило, разгребают и раздвигают к бортам карты намыва (гидроотвала) породный конус, быстро образующийся обычно под выпускной трубой (при торцовом

сосредоточенном намыве) и препятствующий дальнейшему процессу гидроукладки грунта.

Данное устройство позво.1яет при гидроскладировании, например, товарного песка производить его усреднение по фракциям, т. е. достигать максимальную однородность и стабильность модуля крупности намываемой продукции по всему объему карты (гидроотвала), а следовательно, дает возможность значительно повысить качество складируемого строительного мafepиaлa.

С помощью предлагаемого технического решения (путем передвижек и наращивания разводящего пульповода, а также за счет папильонирования (поворотов) по намываемой площади), КПД использования объема карты намыва увеличивается на 35-40%, что позволяет складировать на той же площади значительно больше товарного песка и способствует более компактной укладке пород в стесненных условиях.

Кроме того с использованием данного технического решения время простоев карт намыва (гидроотвалов) на вспомогательных операциях, например, на уборке породных конусов из-под торца выпускной трубы, а также на нарашивании разводящего пульповода сократится почти вдвое.

Формула изобретения

Устройство для укладки грунта в гидроотвалы, включающее пульповод, выпускную трубу с гибким сочленением, поддерживающей газовый баллон с поворотной платформой, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и качества гидроскладирования пород в отвалы путем усреднения массы по модулю крупности складируемых горных пород и равно.мерности разлива пульпы по всей площади гидроотвала, оно снабжено маневровым реверсивным электродвигателем с пропеллером, установленным на конце выпускной трубы, на которой жестко закреплен поддерживающий газовый баллон. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 601422, кл. Е 21 С 45/00, 1976 (прототип).

Грз д

iE

at

/47 г

/J 7

фиг. /

Л