Устройство для глубоководной добычи и подъема твердых полезных ископаемых

(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский инзарубежных стран тут геологии 5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОВОДНОЙ ДОБЫЧИ И ПОДЪЕМА ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕ згрузоцным узлом,й носитель с церпаи придонный добычдля ычи рдых полез лубоководклюцает в ебя Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подводной разработке месторождений твердых полезйых ископаемых и подъема их со дна. водных акваторий и морей,Добываемые на дне различными аг 5 регатами твердые полезные ископае мые принципиально могут транспортироваться на поверхность к судну обеспечения погружными аемлесосами, эрлифтами и механическими средствамиО с гибкими носителями и контейнерами в виде бесконечных дражных устройств. Каждый из способов транспортирования имеет свою область применения. В настоящее время все большее распро 15 странение получает метод подводной добычи с использованием бесконечного каната и закрепленными на нем черпаками. Известно устроиств и транспортирования т ных ископаемых со дна ных водоемов, которое плавсредство с ракомпрессор, гибкиками-контейнераминой агрегат 1.Однако при работе данного устройства, суднообеспечения должно нами" диться строго по вертикали над добычной установкой, в противном случае гибкий носитель всплывает отдельной частью в стороне от судна, причем. контейнерные элементы наклоняются параллельно поверхности воды, воздух выходит и в дальнейшем образовывается так называемая "тонущая петля", что приводит к потере добываемого полезного ископаемого.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для глубоководной добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых, включающее гибкий носи тель с нисходящей и восходящей ветвями и присоединенными к нему чер" паками-коитейнерами, выполненными в3 93557виде металлических емкостей, приводгибкого носителя, компрессор, придонный добычной агрегат, направляющие нисходящей и восходящей ветвейгибкого носителя и направляющую добычного агрегата 2,Недостатками данного устройстваявляется то, что при волновых воздействиях гибкий носитель может получить дополнительные растягивающие на-.10грузки, что приводит к его разрыву,Кроме того, на глубине возможно нахождение гибкого носителя в произвольном положении вблизи дна, что приводит к трению его о дно и к запутыва знию в неровностях дна и технологических элементах добычной установки.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем снижения величины нагрузки на гибкийноситель и его привод,Поставленная цель достигается тем,что а устройстве для глубоководнойдобычи и транспортирования твердыхполезных ископаемых, включаоцем гибкий носитель с нисходящей и восходящей ветвями и присоединенными к немучерпаками-контейнерами, выполненнымив виде металлических емкостей, привод гибкого носителя, компрессор,придонный добычной агрегат, направляющие нисходящей и восходящей ветвейгибкого носителя и направляющую добычного агрегата,каждыйчерпак-кон"тейнер снабжен эластичной емкостьюи емкостью-распределителем сжатого3газа, при этом емкость"распределитель расположена между эластичнойи металлической емкостями.Каждая емкость-.распределитель имеет штуцер выпуска газа, обратный клапан и размыкатель подачи сжатогогаза в эпастичную емкость.Штуцер и раэмыкатель имеют нажимные клапаны.43Направляющие нисходящей и восходящей ветвей гйбкого носителя и направляющая придонного добычного агре"гата имеют пазы, направляющая нис"ходящей.ветви имеет патрубок подачи вгаза, а направляющие восходящей ветвии добычного агрегата имеют контакторы,при этом патрубок подачи газа и контакторы размещены в павах, выполненных в соответствующих направляющих. МДно металлической емкости каждогоиэ черпаков-койтейнеров выполнено решетчатым,3 1На фиг. 1 приведено устройство,общий вид; на фиг, 2 - контейнер сразрезом; на фиг. 3 - вид трубчатойнаправляющий нисходящей ветви, разрез; на фиг. 4 - вид трубчатой направляющей придонного добычного аппарата; на фиг. 5 - вид трубчатойнаправляющей восходящей ветви.Устройство состоит из судна 1обеспечения, гибкого носителя 2, сконтейнерами 3, надетыми на гибкийноситель. Донная часть контейнероввыполнена решетчатой, На судне обес"печения смонтирован барабанный тяговый механизм 4, а,-внутри его укреплены трубчатые направляющие нисходящей 5 и восходящей б ветви гибкогоносителя. Трубчатые направляющие 5и 6 смонтированы на борту судна. Гибкий носитель в данном устройстве может быть выполнен в виде стальногоили капронового каната,что значительноупрощает койструкцию по сравнению сизвестным устройством, Придонный добычной аппарат 7 имеет трубчатую направляющую 8 для пропуска через неебесконечного гибкого носителя с контейнерами.1Контейнер бесконечного гибкого носителя фиг.2) состоит из емкости 9,выполненной из резинотканевого материала и стальной емкости - распределителя 10. Кроме того, контейнеримеет металлическую емкость 11 длятвердого полезного ископаемого с окном 12 для разгрузки порции полезногоископаемого из придонного добычногоаппарата 7,В емкость - распределитель 10вмонтирован обратный клапан 13 дляподачи в нее сжатого газа, а такжештуцер 14 для выпуска сжатого газав атмосферу в трубчатой направляющейб из резинотканевой емкости 9 и размыкатель 15 подачи сжатого газа вемкость 9. Во избежание перекручива"ния контейнера на гибком носителе 2,он скреплен с ним рядом гибких тяг 16.Емкость"распределитель имеет такжепереточные каналы 17, а штуцер 14 выпуска сжатого газа и размыкатель 15,подачи сжатого газа снабжены пружинными нажимными клапанами 18. В телетрубчатых направляющих 5, 6, 8 выполнены отверстия 19 для проходаконтейнеров 3 и пазы 20-22, Пазы вы-.полнены с таким расчетом, чтобы приработе в них проходили обратный клапан 13, штуцер 14 и размыкатель 15 соформула изобретения 1. Устройство для глубоководной добычи и подъема твердых полезных ископаемых, включающее гибкий носитель с нисходящей и восходящей ветвями и присоединенными к нему черпаками-контейнерами, выполненными в виде металлических емкостей, привод гибкого носителя, компрессор, при 5 93557ответственно каждого контейнера. Дляэтого пазы трубчатых направляющих 5о6, 8 выполнены под углом 120 , а обратный клапан, штуцер и размыкательустановлены соответственно в теле ем- юкости 10 каждого контейнера такжепод углом 120 . Поэтому контейнерыустановлены на гибком носителе с та-.ким расчетом, чтобы паз 20 служиллишь для захода обратного клапана 10каждого контейнера, паз 21 - для захода раэмыкателя 15 подачи сжатогогаза, а паз 22 - для захода штуцера14 каждого контейнера,В пазу, например, 20 нисходящей 15ветви гибкого носителя смонтированпатрубок 23 подачи газа в емкость-распределитель 10. В пазу трубчатойнаправляющей 8 добычного аппарата 7,выполненном через 120 по отношению 20к соответствующему пазу 20, в теле .трубчатой направляющей 5 нисходящейветви гибкого носителя 2, смонтированконтактор 24. В пазу трубчатой на.правляющей 6 восходящей ветви гибко зго носителя 2, выполненном через 240фпо отношению к соответствующему пазу 20 трубчатой направляющей добычмого аппарата 7, смонтирован также контактор 25 Размер контакторов эави- щсит от выполняемых функций. Пазы 20"22 и контакторы 24 и 25 выполняютроль управляющих элементов. В качестве паза может использоваться в эави"симости от глубины добычи либо воздух, либо нефтяной сжатый газ.Устройство работает следующим образом,6 удно обеспечения перемещается кместу добычи. По прибытии на несто опусаскают на. дно придонный добычной ап"парат 7 с бесконечным гибким носителем 2 с контейнерами 3. Приводят вдвижение барабанный тяговый меха"низм 4. Контейнеры 3 проходят черезтрубчатую направляющую 5 нисходящейветви и,через специальный патрубоки обратный клапан 13 с помощью компрессора, установленного на бортусудна 1 в емкость-распределитель закачивается необходимая порция сжатого газа. Контейнеры проходят черезтрубчатые направляющие 5., 6, 8 с периодической остановкой. Далее из трубчатой направляющей 5 контейнеры подаются к придонному добычному аппарату 7, где загружаются через окна 12в емкость 11 твердым полезным ископаемым. После загрузки контейнеры 3 6попадают в трубчатую направляющую 8,где посредством размыкателей 15 инажимным клапаном 18, которые, соприкасаясь с контактором 23 соответствующего паза направляющей 8, даютвозможность через переточные каналы17 попасть сжатому газу из емкостираспределителя 10 в реэинотканевую .емкость 9, последняя при расширении газа принимает необходимую форму,После чего контейнеры по восходящейветви начинают подниматься к суднуобеспечения 1. Благодаря подъемнойсиле емкости 9 увеличивается подъемная сила всей ветви, уменьшается нагрузка на канат и на барабанный тяговый механизм, а также увеличивается скорость подъема ветви, а, следовательно, и производительность ме-.ханизма. Первоначальная периодичностьпри наполнении емкости-распределителя сжатым воздухом невелируется, таккак длина гибкого носителя значительна. При движении контеййеров 3 вверхчасть илистых отложений будет отмываться через сетчатые днища, что так.же увеличит производительность устройства.В дальнейшем при подходе контейнеров 3 в трубчатую направляющую 6при контакте клапан 18 штуцера 14 оконтактор 23 соответствующего пазасрабатывает штуцер 14 и гаэ из емкости.9 выпускается в атмосферу, Контейнеры же разгружаются в барабанном тяговом механизме. Процесс повторяется. При значительном волнениипри всплытии отдельной части гибкогоносителя воздух не будет выходитьиз емкости 9, а следовательно исключена потеря добычного полезного ископаемого.Предлагаемое устройство обладаетнадежностью, достаточной точностью вотработке поверхности дна водоема иэффективно производит отбор полезных ископаемых,9355 донный добычной агрегат, направляющие. нисходящей и восходящей ветвей гибкого носителя и направляющую добычного агрегата, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения 5 надежности работы устройства путем снижения величины нагрузки на гибкий носитель и его привод, каждый черпак- контейнер снабмен эластичной емкостью и емкостью"распределителем сжаВ того газа, при этом емкость"распределитель расположена между эластичной и. металлической емкостями.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждая емкость распределитель имеет штуцер выпуска газа, обратный клапан и размыкатель подачи сжатого газа в эластичную емкость.3. Устройство по и2, о т л и - 20 ч а ю щ е е с я тем, что штуцер и размыкатель имеют нажимные клапаны,73 8Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что направляющиенисходящей и восходящей ветвей гибкого носителя и направляющая придонного добычного агрегата имеют пазы,направляющая нисходящей ветви имеетпатрубок подачи газа, а направляющиевосходящей ветви и добычного агрегатаимеют контакторы, при этом патрубокподачи газа и контакторы размещены впазах, выполненных в соответствующихнаправляющих.5. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дно металлической емкости каждого из черпаковконтейнеров выполнено решетчатым,Источники информации,/принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЮ 693019, кл, Е 21 С 45/00, 19752, Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2913 б 53/29-03, 1980.