Подземный шахтный отстойник

(и)689629 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.09.79по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Иностранцы Ричард Эрл Доерр, Дэвид Лоренс Маккэйн и Хилберт Дуглас Дал(США) Иностранная фирма Континентал Ойл Компани(54) ПОДЗЕМНЫЙ ШАХТНЫЙ ОТСТОЙНИК Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для загрузки мелкого угля в отстойник, в котором он обогащается и отсасывается с более высокой концентрацией.Известен мелкий подземный шахтный отстойник, включающий резервуар для обогащения суспензии и водоотстойник 1.Недостатком этого отстойника является то, что резервуар для обогащения суспензцц выполнен раздельно от водоотстойника, что в значительной степени сказывается на степени обогащения.Известен подземный шахтный отстойник, включающий траншею, пройденную в основании горной выработки по ее длине, имеющую дно, боковые стенки и торцы, каналы для подвода суспензии в отстойнике и отсасывающее устройство 2.Недостатком этого отстойника является то, что в нем невозможно добиться повышенной концентрации минеральной части, т. е. большой степени обогащения откачиваемой суспензии.Целью изобретения является повышение степени обогащения откачиваемой суспензии за счет повышения концентрации минеральной части последней,Это достигается тем, что траншея выполнена с углублением, сообщающимся с отсасывающим устройством, а отстойник снабжен средством для перемещения минераль цой части суспензцц от периферии траншеик углублению, углубление выполнено в центральной части отстойника, а дно отстойника наклонено в сторону этого углубления, при этом средство для перемещения 10 минеральной части суспензии выполнено ввиде двух лебедок, установленных по торцам траншеи ц соединенных между собой замкнутым канатом с укрепленными ца цем ковшами, углубление выполнено по край ией мсре около одного из торцов отстойника. Средство для перемещения мииеральцой части суспецзци выполнено в виде бесконечной цепи, пропущенной через ворот и лебедку, установленные по торцам тран шеи, ц снабженной черпаками, ширина днатраншеи равна ширине ковша или превышает ее, причем отстойник снабжен средством для перемещения вдоль отстойника отсасывающего устройства, которое выполне но в виде тележки, перемещающейся вдольрельсов, установленных по длине отстойника.На фиг. 1 показан отстойник с углубле50Г0005 3нием в центре, поперечное сечение; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - вариант выполнения отстойника с углублением, проходящим по длине последнего, и извлечение угля из этого углубления, вид сверху; на фиг. 4 - то же, продольное сечение; иа фиг. 5 - разрез А - А на фиг, 4; на фиг.б - вариант выполнения отстойника, изображенного на фиг. 3 - 5; на фиг. 7 - то же, продольное сечение; на фиг, 8 - видоизмененный вариант отстойника, изображенного на фиг. б и 7, вид сверху; на фиг.9 - то же, продольное сечение.Основной отстойник 1 сооружается выкапыванием вдоль штольни 2 мелкой траншеи любыми обычными средствами, например врубовой машиной, Отстойник имеет боковые стенки 3, дно 4 и торцы 5 и б, которые могут быть облицованы железобетоном для предотвращения сползания угля в отстойник. В середине между торцами 5 и 6 предусматривается углубление 7 с глубиной, достаточной для расположения в нем насосной установки, содержащей двигатель 8, удлинитель 9 и насос 10. Насос 10 имеет впускное отверстие 11 и выпускное отверстие 12, которые сообщаются посредством трубы 13 с поверхностью шахты и обычно выходят в подготовительное сооружение, где уголь отделяется от породы и другого материала обычным путем. Суспензия постуупает в отстойник 1 по нескольким трубонпроводам 14 из выпускных отверстии 5.На каждом торце 5 и 6 устанавливаются ле бедки 16. Лебедки 16 охватывают прово 18.лочные канаты 17, связанные с ковшами Дополнительная вода может подаваться в отстойник 1 через впускную трубуб 19 выпускное отверстие 20 которой выходит у торца 5 отстойника, в штольне 21 может быть оборудован дополнительный отстойник 22, обеспечивающий дополнительный объем воды для отстойника 1, В к д1, В каж%омтрубопроводе для воды или суспензии могут быть предусмотрены соответствующие вентили.г.1 и 2В варианте, изображенном на фиг. иотстойник работает следующим образом.Суспензия из труб 14 выливается в отстойник 1 через выпускные отверстия 15.Отстойник постепенно наполняется водой иглем 23. При достаточном осаждении угляв отстойник 1 начинает работать л16, оттягивающая канаты 17 в направлении ст елки 24. Ковши 18 начинают зачерпыстрелкив гл блсние в ать уголь и отваливать его в углу лон засасывается в отверстие о 11 7, откуда онасосом, с10 сообщающимся с выпускнымрстием 12 и трубой 13, Двигатель 8 может раоотать и диа остаточных скорост, сез соответствующие коробки передач или реб ечиваюдругие иизвестные средства, обеспечщие обогащение суспензии до. рсти добавления в Отстойник Воды через выпускное отверстие тру ы 5 )О 5 20 30 35 И) 45 можно добавить столько воды, сколько это необходимо. Воду можно также перелить из отстойника 1 путем установки дополнительного насоса у повсрхности воды.Отстойник 1, изобра 5 кенный на фиг. 3 и 4, является вариантом отстойника на фиг.1 и 2, причем углубление 7 выполнено не в центре отстойника, а расположено продольно. Его отличие состоит в основном в спосоое извлечения угля из продольного углубления 7. В этом варианте между парой цепей 25 предусматривается несколько прикрепленных к ним ковшей 18. Цепи проходят через ворот 26 и лебедки 16, откуда ковши 18 снова возвращаются па дно 4 и в углубление 7. Около торца 5 предусматривается небольшой отстойник 27, в котором установлен двигатель 8 с удлинителем 9, соединенным с насосом 10, К удлинптелю 9 прикреплены перемешивающие элементы 28, предназначенные для поддержания в отстойнике однородной концентрации суспензии. Труба 13, сообщающаяся с насосом 10, предназначена для вывода суспензии. Между большим отстойником 1 и малым отстойником 27 предусматривается водо- слив 29, через который по необходимости в малый отстойник 27 поступает вода, Вентилем 30 регулируется количество воды, проходящей между двумя отстойниками.Между большим отстойником 1 и резервуаром 31 для воды предусматривается второй водослив 32, которым обеспечивается переток воды из отстойника 1 в резервуар 31. Дополнительное количество воды может подаваться в резервуар 31 по трубе 33 из выпускного отверстия 34. Количество воды, поступающей в резервуар 31, регулируется вентилем 35. Резервуар или углубление 31 для воды имсет боковые стенки 36, торцы 37 и 38 и дио 39. Впускное отверстие 40 насоса 41 для подачи воды соединено с трубой 42, Выпускное отверстие 43 насоса 41 соединено с трубой 44, которая сообщается с различными забоями шахты и обеспечивает подачу воды для получения суспензии. Работа отстойника, изображенного на фиг. 3 - 5, аналогична работе отстойника, изображенного на фиг. 1 и 2. Отличис со- СТОИТ ТОЛЬКО В ТОМ, ЧТО КОВШИ ВЫНОСЯТ уголь 23 к верхнему торцу 5 и отваливают сго в мальш отстойник 27. Для выводасуспензии по трубе 13 на поверхность шахты предусмотрен насос 10, работающий от двигателя 8.При работе перемешивающее устройство 28 постоянно перемешивает суспензию в малом отстойнике 27, поддерживая ее концситрацию однородной. Резервуар 31 для воды поддерживается заполненным либо перетоком ее из большого отстойника 1 через водослив 32, либо выпуском воды через трубу 33 из отверстия 34 путем открытия вентиля 35.5На фцг, 6 и 7 показан видоизмененныйвариант отстойника. От гцчие отстойника, изображенного ца фиг. 3 - 5, состоит г, средстве для извлечения угля из продольного углубления 7. Двигатель насоса 8 установлен не стационарно, а на площадке 45, которая перемещается по направляющей 46. Поскольку насос 10 установлен на площадке 45, труба 13 должна перемещаться вместе с площадкой 45. Для обеспечения этого движения к кровле 47 штольни 2 посредством болтов 48 прикрепляют пару рельсов 49. На рельсы 49 опираются несколько крюков 50, которые свободно перекатываются по ццм ца роликах 51. На направляющих 46 установлен также транспортер 52, который предназначен для перемещения шланга с одного монорельса 49 на другой, В качестве опоры для уложенного шланга обычно используется монорельсовая система, при которой шланг укладывается ца монорельс 49 ц по мере необходимости при движении площадки 45 посредством транспортера 52 раскладывается на длину, соответствующую перемещению площадки 45. При перемещении площадки в направлении уменьшения длины шланга последний посредством транспортера 52 снова укладывается на монорельсе 49.Между торцамп 6 и 37 установлен центробежный сепаратор 53 с впускным патрубком 54, соединенным с выпускным отверстием 55 насоса 56. Впускное отверстие пасоса 56 посредством трубы 57 сообщается с отстойником 1. Сепаратор 53 имеет отверстие 58 для выпуска твердых частиц, сообщакпцееся посредством трубы 59 с отстойником 1, и отверстие 60 лля выпуска жидкости, сообц 1 ающсеся посредством трубы 61 с резервуаром лля воды 31.Дополццтельцос колцчсство воды может подаваться по трубе 62 через вентиль 63 к выпускному отверстию 64, из которого вода поступает в резервуар 31. Направляющие 46 могут устанавливаться ца любых опорах, в этом варианте они опираются на стойки 65.Отстойник в варианте, изображенном на фиг. 6 ц 7, работает следующим образом.Суспензия подастся в отстойник 1 по трубопроводам 14. Концентрация суспецзцц, выходящей пз выпускного отверстия 15, может быть различной, начиная от почти чистой воды до 50/О. Важно, чтобы суспензия была концентрированной.По мере заполнения отстойника суспензией из цее на дцо выпадает уголь 23, Насос 10, установленный на площадке 45, перемещается по направляющей 46 вдоль углубления 7, постепенно всасывая уголь в отверстие 11, Насос 10 может перемешаться в обоих направлениях, как это показано стрелками 66 и 67. Для подачи в забой вода отсасывается из глазного отстойника 1 в направлении стрелки 68 через трубу 57 на 689629 части суспензип, тем самым способствуя повышению степени обогащения последней.Формул а изобретения1. Подземный шахтный отстойник, включающий траншею, пройденную в основании горной выработки по ее длине, имеющую дно, боковые стенки и торцы, каналы для 60 05 10 15 20 25 30 3510 45 50 55 сосом 56 к центробежному сепаратору 53, Угольная мелочь возвращается по трубе 59 в отстойник 1, как это показано стрелками 69. Из сепаратора 53 вода по трубе 61 поступает в резервуар или углубление 31. Прц необходимости подачи воды в различные забои она насосом 55 закачцвается в трубу 42, как это показано стрелкой 70, ц выходит цз трубы 44 (стрелка 71) в соответствующие забои. Дополнительная подача волы может обеспечиваться через трубу 62 открытием вентиля 63 п выпуском воды цз отверстия 64 в углубление 31.На фцг. 8 ц 9 показан второц способ извлечения угольной мелочи, отличающийся от способа, показанного на фпг. 6 и 7, прц котором угольная мелочь отделялась центрооежпым сепаратором. Здесь между большим отстойником 1 ц резервуаром 31 предусматривается отстойник для угольной мелочи. Поверхностная вода свободно проходит цз большого отстойццка 1 через водо- слив 72 в отстойник 73 ц цз этого отстойника - в резервуар 31. Насос 74 для угольной мелочи имеет впускное п выпускное отверстия, которые сообщаются с отстойником 73 через трубы 75 ц 76 соответственно. Поверх отстоцццка 73 установлен двигатель 77. Вал 78 проходит между двигателем 77 ц лопаткой 79 для перемешцванця, а двигатель 77 крепится ца опоре 80.Описанный отстойник работает следующим образом.Суспензия подается в большой отстойник 1 по трубам 14 через выпускное отверстие 15. Ковши 18, связанные с непямц 25, выцосят уголь цз углубления 7 к торцу 5 и в малый отстоцпцк 27. Работа отстошшка ц регулирование подачи воды ацалогцчцы описанным вьцпе. При заполнении отстойника 1 водой ц сгольцой мелочью суспензия перетекает через водослцв 72 в направлении стрелки 81 в отстойник 73 длягольной мелочи. Двигатель 77 через вал 78 вращает лопасть 79, которая поднимает осевшую угольную мелочь и обогащает ее. При этом суспензия насосом 74 засасывается через трубу75 ц цз тобы 76 поступает в малый отстойник 27. Вода, перетекающая через вопослцв в цаправлешш стрелки 8 в псзервуар, б лет ловольцо чистой. Из резервуара 31 во,па подается в соответствуютцце забои шахты с помощью насоса 41, который прокачивает ее через трубу 42 в трубу 44.Применение данного цзобпетеиця позволяет повысить конпентрашцо минеральнойподвода суспепзии в отстойник н отсасывающее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обогащения откачиваемой суспепзии за счет повышения концентрации минеральной части последней, траншея выполнена с углублением, сообщающимся с отсасывающим устройством, а отстойник снабжен средством для перемещения минеральной части суспензии от периферии траншеи к углублению,2. Отстойник по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что углубление выполнено в центральной части отстойника, а дно отстойника наклонено в сторону этого углубления,3. Отстойник по пп. 1 и 2, отл и ч а ющ и й с я тем, что средство для перемещения минеральной части суспензии выполнено в виде двух лебедок, установленных по торцам траншеи и соединенных между собой замкнутым канатом с укрепленными на нем ковшами.4, Отстойник по и. 1, отличающийся тем, что углубление выполнено по крайней мере около одного из торцов отстойника. 5. Отстойник по пп. 1 и 4, о тл и ч а ющи и ся тем, что средство для перемещения минеральной части суспензпи выполнено в виде бесконечной цепи, пропущенной5 через ворот и лебедку, установленные поторцам траншеи, и снабженной черпаками.6. Отстойник по пп. 1, 3 и 5, отл ича ющ н й с я тем, что ширина дна траншеи равна шприце ковша или превышает ее.1 О 7. Отстойник по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что он снабжен средством для перемегцення отсасывающего устройства вдольотстойника.8. Отстойник по пп. 1 и 7, о т л и ч а ю 15 н 1 нйся тем, что средство для перемещения отсасывающего устройства вдоль отстойника выполнено в виде тележки, перемещающейся вдоль рельсов, установленныхпо длине отстойника.20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США32 б 9777, кл. 302 в ,опублик. 196 б,2. Патент США М 3046059, кл. 302 в ,25 опублик. 19 б 2 (прототип),689629 Зб Ю Збиг,б 1 У 7 73 7Составитель В. Баран едактор Д, Павловехред Н. Строганова Корректор Р. Берковиаказ 2358/13 Изд.589 Тираж 658 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5ипографпя, пр, Сапунова