Спосіб видобутку донних відкладень водойми

1 Спосіб видобутку донних відкладень водойми, що включає виймання відкладень на дні земснарядом, їхній підйом на поверхню, подачу на плавзасіб із потоком пульпи, виділення з пульпи твердої фракції, скидання хвостів у водойму, який відрізняється тим, що хвости просвітлюють, розділяючи їх на просвітлену воду хвостів і концентровану пульпу хвостів, при цьому концентровану пульпу хвостів подають у придонну зону і складають на дні водойми 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що концентровану пульпу хвостів складають в заглиблення на дні водойми 3 Спосіб за пп 1, 2, який відрізняється тим, що просвітлену воду хвостів зливають у придонну зону водойми 4 Спосіб за пп 1, 2, 3, який відрізняється тим, що виділення з пульпи твердої фракції та просвітлення хвостів із поділом їх на воду хвостів і пульпу хвостів виконують у єдиному потоці, утвореному насосом земснаряда 5 Спосіб за пп 1, 2, 3, 4, який відрізняється тим, що перед виділенням із пульпи твердої фракції з неї в потоці трубопроводу відбирають тверді великі включення, які складають на донній поверхні Винахід відноситься до області видобутку корисних копалин з дна водойм, може знайти застосування при очищенні водойм від наносів Найбільш ефективне застосування винаходу на водоймах, донні відкладення яких подані сумішшю корисної копалини і порожньої породи Іншою областю ефективного застосування винаходу можуть бути водойми, донна корисна копалина якої покрита прошарком мулових відкладень Відомий спосіб видобутку донних відкладень водойми, що включає виїмку донних відкладень земснарядом, їхній підйом на поверхню, подачу на плавзасіб із потоком пульпи, виділення з пульпи твердої фракції, скидання хвостів у водойму [Патент Японії №59-659, МКВ4 E02F3/88, надрук 07 01 84] Недоліком даного способу є наявність у хвостах, що скидаються у водойму, дрібних твердих включень і значної КІЛЬКОСТІ ВОДИ Це викликає, навіть при їхньому зливі в придонну зону водойми, рознос дрібних твердих включень водяними течіями з утворенням каламутної хмари, що негативно позначається на екосередовищі водойми дна озер, морів і океанів Під загальною редакцією В В Ржевського і Г А Нурка М, "Надра", 1979, С 235-236] Спосіб розробки донних відкладень, поданих розсипними пісками, передбачає використання землесоса з решіткою на усмоктувальному наконечнику для запобігання влучення великих включень у всас Збагачення розсипних ПІСКІВ ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ на двухсекційній збагачувальній установці, розміщеній на борту землесоса Збагачувальна установка складається з нерухомого сита і встановлених послідовно магнітних сепараторів Хвости і промпродукт магнітної сепарації по похилих лотках скидаються у вироблений простір Недоліком цього способу є скид хвостів у вироблений простір у вигляді пульпи з великою витратою, що значно перевищує обсяг виробленого простору При цьому придонними течіями зважені у воді частинки виносяться в товщу води, забруднюючи її, і осідають на великих площах донної поверхні Це наносить суттєвий негативний вплив екосередовищу водойми Відомий спосіб видобутку донних відкладень водойми (прототип), що включає виїмку донних відкладень земснарядом, їхній підйом на поверхню, подачу на плавзасіб із потоком пульпи, виділення з пульпи твердої фракції, скид хвостів у водойму [Технологія видобутку корисних копалин з В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу видобутку донних відкладень водойми шляхом зменшення забруднень товщі води і донної поверхні твердими продуктами видобутку донних відкладень і, тим самим, зменшення негативного впливу видобутку донних відкладень на екосередовище водойми (О ю о (О 60564 знижує негативний вплив зливу освітленої води хвостів у водойму В умовах, коли потужність земснаряда і напір його ґрунтового насоса високі, виділення з пульпи твердої фракції й освітлення хвостів із поділом їх на воду хвостів і пульпу хвостів у єдиному потоці, утвореному насосом земснаряда, дозволяє спростити конструкцію устаткування, що реалізує спосіб, і зменшити и енергоспоживання за рахунок відмови від додаткового ґрунтового насоса Якщо в потоці пульпи є тверді великі включення, то перед виділенням із пульпи твердої фракції з неї в потоці трубопроводу відбирають тверді великі включення, які складають на донній поверхні, це дає можливість не використовувати додаткові ємкості для відбору і збереження великих включень Один із можливих варіантів реалізації винаходу наведений на фігурах 1-3 На фіг 1 показана Однаковими з прототипом є суттєві ознаки висхема розподілу продуктів поділу пульпи, на фіг 2 їмка відкладень на дні земснарядом, їхній підйом схема розташування машин, що входять у землена поверхню, подача на плавзасіб із потоком сосний караван, який здійснює видобуток донних пульпи, виділення з пульпи твердої фракції, скид відкладень, на фіг 3 - схема принципова плавучої хвостів у водойму установки для поводження з потоком пульпи ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу є ознаки хвости освітляють, розділяючи їх на освітлену воду хвосВихідна пульпа від землесоса, що включає тів і концентровану пульпу хвостів, при цьому конвеликі тверді включення, пісок, мул і воду, подацентровану пульпу хвостів подають у придонну ється по пульпопроводу 1 (фиг 1) на вхід плавучої зону і складають на дні водойми установки для поводження з потоком пульпи 2 Тверді великі включення пульпи затримуються ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу є також суттєві ознарешіткою 3 перемикача потоків 4 і по рефулеру 5 ки концентровану пульпу хвостів складають на дні періодично в міру необхідності скидаються в повеводойми в поглиблення, освітлену воду хвостів рхневий прошарок водойми Пройшовши решітку зливають у придонну зону водойми, а виділення з З, пульпа, цю складається з піску, мулу і води, по пульпи твердої фракції та освітлення хвостів із трубопроводу 6 подається на першу ступінь очистподілом їх на воду хвостів і пульпу хвостів роблять ки 7 На першому ступені очистки 7 здійснюється у єдиному потоці, утвореному насосом земснарявиділення з пульпи піску і його збезводнювання да, перед виділенням із пульпи твердої фракції -з Збезводнений пісок перевантажується в транспорнеї в потоці трубопроводу відбирають тверді велитний плавзасіб 8, а брудна вода, що містить мул, кі включення, які складають на донній поверхні по трубопроводу 9 подається на другий ступінь При реалізації винаходу досягаються нові техочистки 10 На другому ступені очистки 10 здійснічні результати у зв'язку з тим, що хвости освітнюється виділення з води мулу і його згущення люють, розділяючи їх на освітлену воду хвостів і Згущений мул по зануреному трубопроводу 11 концентровану пульпу хвостів, що подають у прискидається в поглиблення придонного простору донну зону і складають на дні водойми, а освітле12, а освітлена вода відводиться по плавучому ну воду хвостів зливають у придонну зону водотрубопроводу 13 і скидається в придонну зону войми, тим самим зменшується забруднення водяної дойми на деякій відстані від зони ведення робіт товщі і донної поверхні твердими частинками хвоДля вирішення поставленої задачі пропонується спосіб видобутку донних відкладень водойми, що включає виїмку відкладень на дні земснарядом, їхній підйом на поверхню, подачу на плавзасіб із потоком пульпи/виділення з пульпи твердої фракції, скид хвостів у водойму, при цьому хвости освітляють, розділяючи їх на освітлену воду хвостів і концентровану пульпу хвостів, що подають у придонну зону і складають на дні водойми або в поглибленнях дна водойми, а освітлену воду хвостів зливають у придонну зону водойми, при цьому виділення з пульпи твердої фракції та освітлення хвостів із поділом їх на воду хвостів і пульпу хвостів виконують у єдиному потоці, утвореному насосом земснаряда, причому перед виділенням із пульпи твердої фракції з неї в потоці трубопроводу відбирають тверді великі включення, які складають на донній поверхні стів, що зменшує негативний вплив видобутку донних відкладень на екосередовище водойми Крім того, в особливих умовах використання винаходу можуть бути також досягнуті ІНШІ технічні результати Якщо на донній поверхні є поглиблення, то концентровану пульпу хвостів подають у придонну зону і складають на дні водойми, це ще більше знижує забруднення водяної товщі і донної поверхні твердими частинками хвостів, що ще більше зменшує негативний вплив складування концентрованої пульпи хвостів на екосередовище водойми В умовах, коли в конкретній водоймі вимоги до чистоти технологічної води, що зливається, підвищені, а освітлення води хвостів не забезпечує необхідних вимог, злив освітленої води хвостів у придонну зону водойми дає зменшення розносу водяними течіями твердих частинок хвостів, що Землесосний караван (фіг 2), що реалізує винахід, включає, як мінімум, землесос 14, пульпопровід 1 із кінцевим понтоном 15, плавучу установку 2 для поводження з потоком пульпи, транспортний плавзасіб 8 (у випадку використання несамохідного транспортного плавзасобу до складу каравану включається буксир, на малюнку не показаний), занурений 11 і плавучий 13 трубопроводи Швартування кінцевого понтона 15 до плавучої установки 2 здійснюється швартовами 16 через кранці 17, а швартування транспортного плавзасобу 8, який має кнехти 18, до плавучої установки 2 - швартовами 19 через кранці 20, Плавуча установка 2 оснащена якірними лебідками 21, маневровою лебідкою 22, каніфас-блоком 23 і кнехтами 24 Плавуча установка для поводження з потоком пульпи (фіг 3) виконана на базі плавзасобу (самохідного або несамохідного) і змонтованого на його палубі комплекту технологічного устаткування 60564 Комплект технологічного устаткування включає ВХІДНІЙ патрубок 25, кульовий шарнір 26, перемикач потоків 4 із розташованою усередині нього решіткою 3 і вентилями 27 і 28, батареї піскових гідроциклонів 29, стрічкового конвеєра ЗО, водозбірного бункера 31, насоса 32, батареї гідроциклонів тонкої очистки 33, шламозбірного-бункера 34, шламового насоса 35, плавучого трубопроводу 13, водозбірного бункера 36, насоса 37, заглибного трубопроводу 11, кульового шарніра 38, рефулера 5, автономної електростанції з апаратурою управління і контролю (на малюнку не показані) ВХІДНІЙ патрубок 25 установлений із можливістю повороту в двох площинах за допомогою кульового шарніра 26 на вході в перемикач потоків 4 Перемикач потоків 4 має два виходи один вихід з'єднаний із входом батареї пінкових гідроциклонів 29, другий - через кульовий шарнір 38 із рефулером 5 Решітка 3 розташована в перемикачі потоків 4 таким чином, що перекриває його вихід на батарею піскових гідроциклонів 29, причому розмір осередків решітки 3 приймається рівним мінімальному розмірові великих твердих включень, що варто відбирати з потоці пульпи перед виділенням із її твердого Батарея піскових гідроциклонів 29 установлена так, що їхні ПІСКОВІ отвори розташовані над завантажувальною ділянкою стрічкового конвеєра ЗО, а зливальні патрубки гідроциклонів направлені у водозбірний бункер 31 Зливальний патрубок водозбірного бункера 31 розташований вище зливальних патрубків піскових гідроциклонів і з'єднаний із входом насоса 32 Вихід насоса 32 з'єднаний із входом батареї гідроциклонів тонкої очистки 33 Батарея гідроциклонів тонкої очистки 33 встановлена таким чином, що шламові насадки гідроциклонів направлені в шламозбірний бункер 34, а зливальні патрубки гідроциклонів направлені у водозбірний бункер 36 Зливальний патрубок водозбірного бункера 36 розташований вище зливальних патрубків гідроциклонів тонкої очистки і з'єднаний із входом насоса 37 Вихід насоса 37 з'єднаний із плавучим трубопроводом 13 Вхід шламового насоса 35 з'єднаний із шламозбірним бункером 34, а вихід шламового насоса 35 - із заглибним трубопроводом 11 Герметичне розбірне з'єднання складових елементів комплекту технологічного устаткування здійснено трубопроводами з фланцями Працює землесосний караван із використанням плавучої установки, що реалізує винахід, таким чином Землесосний караван виводиться на місце ведення робіт Монтується пульпопровід 1 і приєднується одним кінцем до ґрунтопроводу землесоса 14, а іншим кінцем - до вхідного патрубка 25 плавучої установки 2 для поводження з потоком пульпи, при цьому кінцевий понтон 15 пульпопроводу 1 за допомогою швартовів 16 і кранців 17 швартується до борта плавучої установки 2 відомим засобом Землесос 14 виводиться на початкову ділянку робіт, плавуча установка 2 установлюється нерухомо за допомогою якірних пристроїв 21, а транспортний плавзасіб 8 за допомогою швартовів 19 і кранців 20 швартується до борта плавучої установки 2 відомим засобом так, щоб зона завантаження транспортного плавзасобу 8 розташовувалася під розвантажувальною ділянкою стрічкового конвеєра ЗО плавучої установки 2 Плавучий трубопровід 13 заводиться на заздалегідь визначене місце водойми і встановлюється на ньому за допомогою якорю, а заглиблений трубопровід 11 опускається з борта плавучої установки 2 у поглиблення 12 придонної зони водойми Рефулер 5 вручну повертається в горизонтальній площині в положення, при якому його злив розташовується за межами плавучої установки 2 Вентиль 27 перемикача потоків 4 відкривається, а вентиль 28 закривається Запускається автономна електростанція і включаються приводи стрічкового конвеєра ЗО і насосів 32 і 37 Землесос 14 починає відбір ґрунту, що у вигляді пульпи по пульпопроводу 1 подається на вхідний патрубок 25 плавучої установки 2 Дрібні частинки корисної копалини разом із водою проходять через решітку 3 перемикача потоків 4 і надходять через вентиль 27 і з'єднуючий трубопровід 6 на вхід батареї піскових гідроциклонів 29 На піскових гідроциклонах відбувається розподіл пульпи на корисну копалину і воду з мулом, при цьому корисна копалина в збезводненому стані надходять на завантажувальну ділянку стрічкового конвеєра ЗО, а брудна вода з мулом надходить через зливні патрубки батареї піскових гідроциклонів 29 у водозбірний бункер 31 Стрічковий конвеєр ЗО перевантажує збезводнену корисну копалину в транспортний плавзасіб 8 Брудна вода з мулом із водозбірного бункера 31 насосом 32 подається по з'єднуючому трубопроводу 9 на батарею гідроциклонів тонкої очистки 33 На батареї гідроциклонів тонкої очистки 33 відбувається розподіл брудної води з мулом на чисту воду і згущений мул, при цьому мул у згущеному стані через шламові насадки подається в шламозбірний бункер 34, а чиста вода надходить через зливні патрубки батареї гідроциклонів тонкої очистки 33 у водозбірний бункер 36 3 шламозбірного бункера 34 згущений мул за допомогою шламового насоса 35 по заглибному трубопроводу 11 скидається в поглиблення 12 придонної зони водойми, а чиста вода з водозбірного бункера 36 насосом 37 по плавучому трубопроводу 12 скидається в придонну зону заздалегідь визначеного місця водойми При наявності в корисній копалині великих твердих включень останні виділяються з потоці пульпи решіткою 3 перемикача потоків 4 і накопичуються в його внутрішній порожнині Скид накопичених великих твердих включень із внутрішньої порожнини перемикача потоків 4 періодично здійснюється за допомогою короткочасного відкриття вентиля 28 і закриття вентиля 27, при цьому великі тверді включення разом із потоком пульпи через кульовий шарнір 38 і рефулер 5 скидаються уводойму В міру заповнення піском транспортний плавзасіб 8 переміщається уздовж борта плавучої установки 2 Для цього транспортний плавзасіб 8 відшвартовується від борта плавучої установки 2 Канат маневрової лебідки 22 витравлюється на довжину не менше кроку руху, заводиться за каніфас-блок 23 і закріплюється на кнехті 18 транспортного плавзасобу 8 При вмиканні маневрової лебідки 22 канат намотується на її барабан, здійс 8 60564 нюючи тим самим рух транспортного плавзасобу 8 По закінченні руху маневрова лебідка 22 зупиняється, транспортний плавзасіб 8 швартується відомим способом, канат маневрової лебідки 22 знімається з кнехта 18 транспортного плавзасобу 8 і змотується на барабан маневрової лебідки 22 При виконанні операції руху транспортного плавзасобу робота плавучої установки і завантаження піску можуть не припинятися дими частками хвостів і негативний вплив видобутку донних відкладень на екосередовище водойми Скид концентрованої пульпи хвостів у наявні на донній поверхні поглиблення дозволяє ще більш знизити забруднення водяної товщі і донної поверхні твердими частинками хвостів, що ще більше зменшує негативний вплив складування концентрованої пульпи хвостів на екосередовище водойми Злив освітленої води хвостів у придонну, зону водойми дає зменшення розносу водяними течіями твердих частинок хвостів, що знижує негативний вплив зливу освітленої води хвостів у водойми Виділення з пульпи твердої фракції й освітлення хвостів із поділом їх на воду хвостів і пульпу хвостів у єдиному потоці , утвореному насосом земснаряда, дозволяє спростити конструкцію устаткування, що реалізує спосіб, і зменшити и енергоспоживання за рахунок відмови від додаткового ґрунтового насоса Відбір у потоці трубопроводу наявних у пульпі твердих великих включень перед виділенням із пульпи твердої фракції й укладка їх на донній поверхні дає можливість не використовувати додаткові ємкості для відбору і збереження великих включень Аварійний скид пульпи з борта плавучої установки без припинення роботи землесоса (наприклад, при несправності комплекту технологічного обладнання або відсутності транспортного плавзасобу) здійснюється за допомогою закриття вентиля 27 і відкриття вентиля 28, при цьому весь потік пульпи зливається через кульовий шарнір 38 і рефулер 5 у поверхневий прошарок водойми Такий спосіб видобутку донних відкладень завдяки тому, що хвости освітлюють, розділяючи їх на освітлену воду хвостів і концентровану пульпу хвостів, яку подають у придонну зону і вкладають на дні водойми, а освітлену воду хвостів зливають у придонну зону водойми, дозволяє зменшити забруднення водяної товщі і донної поверхні твер 2 3 4 6 7 10 13 Освітлена вода ФІГ І 60564 10 -ею Пульпа від землесосу водз Спиений и,п ФІГ Комп'ютерна верстка Л Ціхановська З Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119