Устройство для укладки грунта в гидроотвалы

(ц)934001 Союз Советских Социалистических Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Авторы изобретения В. И. Папулов, В. С. Химин и В. Н. Павловский Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ ГРУНТА В ГИДРООТВАЛЫ 1Изобретение 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 пуль- поводов, 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 решению 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 но 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 массы при разгребании бульдозерами намываемых конусов из-под выпусков или размыве их чистой водой. При 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.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пульповоды, снабженные рассредоточенными выпусками монтируются обычно наэстакадах или опорах стационарно. Материал, используемый для эстакад и опор, какправило, остается в намываемом аассивебез повторного применения,Переукладка (перемещения) выпускныхтруб производится с помощью наземныхгрузопод.ьемных средств(кранов, экскаваторов, трубоукладчиков) или других механизмов, при работе которых в намываемыйгрунт, например, товарный песок попадаютнефтепродукты, снижающие его качество,как заполнителя 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 классамкрупности, хотя и снижает в некоторой степени эгот недостаток. К тому же длина выпускных труб, консольно подвешенных навантах, ограничена высотой несущих эстакад, их прочностью и устойчивостью.Цель изобретенияпоышение эффективности и качества гидроскладирования горных пород в отвалы путем усреднения массы по модулю крупности пород и равномерности разлива пульпы по всей плошади гидроотвала.Поставлегп ая цель достигается тем, чтоустройство снабжено маневровым реверсив.ным электродвигателем с пропеллером, установленным на конце выпускной трубы, накоторой жестко закреплен поддерживающийгазовый баллон.На фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 разрез вид А на фиг. 1; на фиг, 4 - примериспользования предлагаемого техническогорешения для гидроскладирования песка накарте намыва; на фиг. 5 - то же, вид сбоку,Устройство для укладки грунта в гидроотвалы (карты намыва) состоит из газонаполненного баллона-подвески 1, выпускнойтрубы 2, разъемных креплений 3, маневрового реверсивного электродвигателя 4 с пропеллером (воздушным винтом) 5, монтажной площадки 6 с обжимными хомутами 7,газоподводя щего шланга 8, газонапорнойарматуры 9, гибкого сочленения 10 с фланцевым соединением, ребер-стабилизаторов11, магистрального пульповода 2, распределительного коллектора 13, разводящего пульповода4, карты намыва (гидроотвала) 15,дамбы обвалования 16, шандорного колодца17 с водосбросной трубой 18, собирательнойдренажной канавы 19, сьемных маневровых растяжек 20, канатных электрическихлебедок 21 и газового баллона высокогодавления 22 с редуктором.Газозаполненный баллон-подвеска, выполненный из легкого газонепроницаемогоматериала, 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 соединяется с концом разводящего пульповода 14 с помощью гибкого сочленения 10, которое должно быть легким эластичным и обеспечить свободный поворот выпускной трубы в обеи стороны в крайние положения на заданный угол, на при мер 90.Этим требованиям наиболее соответствуют стандартные гофрированные рукава и резиeотканевые шланги.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 хомутами 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 шлангу 8 высокого давления через редуктор из газового баллона 22 и (по мере необходимости) 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 выпускной трубы 2 от произвольных поворотов устройства (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-водородная 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 водо- грунтовая смесь направляется в разводящий пульповод 14, затем поступает в выпуск. ную трубу 2 и далее сливается на карту намыва (гидроотвал) 15. Выпускная труба , 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 своздушным винтом 5 равномерно поворачива-ется 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 площади (по радиусуповорота выпускной трубы) от одного борта карты намыва - до другого, грунт изпульпы оседает ровным слоем по намываемому участку, а вода принудительно удерживаемая дамбами обвалования 16 стекает кшандорному 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 грунтпод выпускной трубой 2 не станет касатьсяее и препятствовать поворотам предлагаемой конструкции.Затем пульпу временно переключают надругую карту или прекращают ее подачувообще, после чего отстыковывают выпускную трубу 2 предлагаемого устройства вместе с гибким сочленением 10, наращивают раз.водящий пульповод 14 (на необходимую длину) вставкой из трубы такого же диаметра,а к свободному концу ее опять присоединяютвыпускную трубу 2 с гибким сочленением 10и затем снова продолжают подачу пульпыи гидроскладирование грунта аналогичнымметодом. И так повторяется до тех пор, пока вся емкость карты намыва (гидроотвала)не будет заполнена грунтом до расчетныхотметок по всей площади намыва,В целом технологическая картина гидроукладки грунта при помощи предлагаемогоустройства напоминает как-бы папильонирование земснаряда в забое с передвижками(зашагиванием) по ходу фронта работ. 40Технико-экономические преимуществаизобретения состоят в том что исключаетсянеобходимость 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 позволяет при гидро- складировании, 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 материала.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 й, 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 наращивании разводящего пульповода сократится почти вдвое.Формула изобретенияУстройство для укладки грунта в гидро- отвалы, включающее пульповод, выпускную трубу с гибким сочленением, поддерживающей газовый баллон с поворотной платформой, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности и качества гидроскладирования пород в отвалы путем усреднения массы по модулю крупности складируемых горных пород и равномерности 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 1. Нурок Г. А. Гидромеханизация открытых горных разработок. М.-, Недра, 1970, с. 3172. Авторское свидетельство СССР Хо 601422, кл. Е 21 С 45/00, 1976 (прототип), 93400934001 г--- 4,гт- 7 Составитель Л. Березки Техред А. Бойкас ираж 623 ВНИИПИ Государствпо делам изобре1 3035, Москва, Ж - 3 филиал ППП Патент, г нного комитета тений и от крыт Раушская наб Ужгород, ул. П