(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗЕМСНАРЯДОМ ГРУНТА
В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ В КАРЬЕРЕ И УСТРОЙСТВО
1
Изобретение относится к гидромеханизации и предназначено для разработки грунтов в подводных забоях в зимнее время.
Известен способ разработки земснарядом грунта в зимнее время, включающий установку земснаряда в водоеме, образование майны вокруг земснаряда, разработку грунта и поддержание майны 1.
Недостатками известного способа являются необходимость использования дополнительных механизмов для образования и поддержания майны и сужение возможности для напорного гидротранспорта, поскольку температура гидросмеси получается невысокой из-за интенсивной охлаждаемости воды в водоеме.
Известно устройство для осуществления способа разработки земснарядом грунта в зимнее время, представляющее собой стандартное обрудование земснаряда 1J.
Однако такое устройство характеризуется недостатками, свойственными всем земснарядам строительного типа.
Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки земснарядом грунта в зимнее время, включающий образование карьера, соединенного прорезью с воДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
доемом, обозначение забоя в карьере, установку земснаряда в забое, укладку труб в прорезь, закрытие прорези грунтом и разработку грунта в забое при поддержании уровня воды в карьере ниже уровня грун товых вод 2.
Недостаток способа - понижение температуры гидросмеси в случае, когда фильтрующийся через грунты забоя поток теплой грунтовой воды не восполняет расход за10 бираемой из забоя земснарядом воды, и дефицит в забое восполняется за счет притока ее из водоема.
Известно устройство для осуществления способа разработки земснарядом грунтов в зимнее время, представляющее собой сис15 тему труб, укладываемую на дно прорези перед закрытием прорези грунтом. Одни концы труб находятся в водоеме, другие - в карьере 2.
Недостатком известного устройства яв2Q ляется поступление по трубам не только придонной воды, но и из средних по высоте водоема слоев, поскольку происходит интенсивный забор воды в торцы труб, сосредоточенные в одном вертикальном сечении и в непосредственной близости друг к другу. У средних же слоев воды температура ниже, чем у придонных. Кроме того, вода из водоема подается не на дно забоя, к месту расположения зоны всасывания земснаряда, а в участок прорези, обращенный в сторону карьера. По пути движения к забою эта вода перемешивается с охлаждающимися средними слоями воды карьера. Все это приводит к значительному охлаждению воды, поступающей в забой из водоема.
Цель изобретения - повыщение эффективности разработки грунта в забое в условиях поступления теплой грунтовой воды в карьер путем ее фильтрации сквозь грунт и восполнения дефицита воды в карьере подачей теплой воды из водоема.
Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа разработки земснарядом грунта в зимнее время в карьере, соединенном прорезью с водоемом, включающий обозначение забоя в карьере, установку земснаряда в забое, укладку труб в прорезь, закрытие прорези грунтом и разработку грунта в забое- при поддержании уровня воды в карьере ниже уровня грунтовых вод, подачу из водоема производят непосредственно в забой по системе труб самотеком теплой придонной воды, собранной с площади дна водоема.
В устройстве для осуществления способа разработки земснарядом грунта в зимнее время в карьере, включающем систему труб для подачи воды в карьер из водоема, система труб составлена из параллельных водозаборных труб с водозаборными окнами в стенках, размещенных на дне водоема, и теплоизолированного магистрального трубопровода с торцом, размещенным у дна забоя, причем водозаборные окна на водозаборных трубах имеют размеры увеличивающиеся по мере удаления от магистрального трубопровода.
На фиг. 1 изображено устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху.
Схема включает водоем 1, карьер 2, перемычку между водоемом и карьером 3, прорезь 4 в перемычке 3, забой 5 в карьере 2, водозаборные трубы 6 с водозаборными окнами 7 в стенках, магистральный трубопровод 8 с водовыпускным торцом 9, задвижку 10 с маховичком 11 на трубопроводе 8, земснаряд 12 со всасывающим 13 и напорным 14 трубопроводами, кривую 15 деспрессии (уровня грунтовых вод), перемычку 16 в прорези 4.
Водозаборные трубы 6 размещены на дне водоема 1 для сбора теплой придонной воды с площади дна, так как на дне водоема вода имеет наибольшую температуру. Водозаборные окна 7 в стенках труб 6 выполнены с размерами, увеличивающимися по мере увеличения расстояния их местоположения от магистрального трубопровода. Таким образом, водозабор осуществляется с малыми скоростями, при которых исключен подток к окнам воды из верхних, более холодных слоев водоема.
Магистральный трубопровод 8 по схеме, изображенной на фиг. 1 и 2, проложен по дну прорези 4 между водоемами, т. е. практически теплоизолирован. Если же он проложен на дневной поверхности, его следует теплоизолировать, так как снижение температуры гидросмеси на 0,1°С уменьшает возможность транспортирования гидросмеси на 100 п.м. по горизонтали.
Водовыпускной торец 9 трубопровода 8 введен в забой и размещен у дна забоя, чтобы подавать теплую придонную воду ближе к всасывающему устройству 18 земснаряда 12.
Устройство работает следующим образом.
Обозначают в карьере 2 забой 5. Укладывают систему труб 6, 8, 9 и 10. Возводят перемычку 16 в прорези 4. Ставят земснаряд
0 12 в забой 5. Опускают к дну забоя 5 всасывающую трубу 13 замснаряда 12 и начинают разработку грунта свободным всасыванием (фиг. 1 и 2), когда грунты в забое легко размываются, или с применением разрыхлителей, если грунты легко не раз мываются. Образовавшаяся гидросмесь земснарядом 12 транспортируется по напорному трубопроводу 14 к месту укладки.
Земснарядом забирается и удаляется из забоя много воды. Так, земснарядом 300-
0 40 в час забирается более 3 тыс. .м воды. Вода восполняется в забое за счет фильтрации сквозь стенки (сквозь дно и откосы) забоя при уровне воды в забое ниже уровня грунтовых вод в грунте (фиг. 1).
, Однако скорость фильтрации через пески, например, имеет значение во много раз меньше 1 см/с. При малых скоростях фильтрации создается часто положение, когда земснарядом удаляется из забоя больше воды, чем притекает за счет фильтрации. В
0 таком случае открывают задвижку 10. Вода из неограниченного водоема по трубам 7 и 8 устремляется из водое.ма I в забой 5, поскольку уровень воды в водоеме 1 выше уровня воды в забое 5. Регулируя величину открытия задвижки, достигают такого по5 ложения, когда приток воды за счет фильтрации по трубе 8 равен расходу воды из забоя земснарядом 12.
Применение предлагаемого способа и устройства для его осуществления обеспечи вает забор из водоема теплой придонной воды через окна в водозаборных трубах с малой скоростью течения, минимальные потери тепла водой при течении по магистральному трубопроводу, поскольку он теплоизолирован, подачу теплой придонной воды на дно забоя, т. е. минимальные потери тепла на пути от водовыпускного торца 9 трубопровода 8 до всасывающего устройства 13 земснаряда 12.
