Технологія керування комплексом розробки підводних родовищ корисних копалин

1. Технологія керування комплексом розробки підводних родовищ корисних копалин, що включає підйом з великих глибин створених компонентами підводних родовищ корисних копалин елементів гірничої маси в потоці транспортуючого середовища, що рухається у поставі транспортного трубопроводу, яка відрізняється тим, що попередньо задають величину робочої продуктивності комплексу розробки підводних родовищ корисних копалин за одержуваною готовою продукцією концентратом корисних копалин, при мінімальній питомій величині собівартості його отримання для заданих геологічних умов, збирають природно сформований на дні океану та маючий вміст створених компонентами підводних родовищ корисних копалин елементів прошарок гірничої маси за допомогою обладнаних пристроями для можливості підйому з глибини потонулих об'єктів та керованих інтегрованою навігаційно-координаційною системою самохідних апаратів збору, видаляють мул із збираної гірничої маси шляхом її промивання, подають промиту гірничу масу на первинне здрібнення з наступним транспортуванням первинно здрібненої гірничої маси у складі потоку гідросуміші від відповідних самохідних апаратів збору в 2 (19) 1 3 86471 4 сних копалин, порівнюють контрольовану величиавтономної системи енергопостачання технічного ну з заданою та досягають їх відповідності шляхом обладнання всіх ланок технології розробки підводкомплексного регулювання величин безперервної них родовищ корисних копалин. подачі вторинно здрібненої гірничої маси в потік 2. Технологія за п. 1, яка відрізняється тим, що в транспортуючого середовища та швидкості руху бункері-накопичувачі здійснюють перемішування потоку транспортуючого середовища у поставі акумульованої в ньому первинно здрібненої гірнитранспортного трубопроводу при забезпеченні чої маси. необхідним рівнем електричного живлення від Винахід відноситься безпосередньо до галузі розробки підводних родовищ корисних копалин. Відомий спосіб підйому пульпи, який включає подачу стисненого повітря у змішувач підйомної труби по повітропроводу у складі водоповітряної суміші, регулювання величини тиску у змішувачі підйомної труби шляхом зміни співвідношення витрат води та повітря в потоці водоповітряної суміші, при цьому попередньо задають необхідну величину тиску повітря у змішувачі підйомної труби, а в процесі підйому пульпи підтримують цю величину шляхом регулювання співвідношення витрат води та повітря з наступним відведенням води в затрубний простір у нижній частині вертикальної ділянки повітропроводу [патент України №30137 А, кл. Ε21С45/00, F04F1/20, 2000p.]. Недоліками відомого способу є низька ефективність функціонування технологічного процесу підйому підводних родовищ корисних копалин з великих глибин в технологічному ланцюзі розробки підводних родовищ корисних копалин внаслідок відсутності комплексного врахування взаємозв'язків між параметрами технологічних процесів, які інтегровано входять до складу технології розробки підводних родовищ корисних копалин. Найбільш близьким технологічним рішенням є спосіб керування роботою ерліфта, який включає подачу у складі газоповітряної суміші отримуємого з потоку багатокомпонентної суміші підйомної труби морського ерліфта газу та атмосферного повітря на стиснення в компресор, завдання умови відношення поточних температур атмосферного повітря та отримуємого з потоку багатокомпонентної суміші підйомної труби морського ерліфта газу, підтримку мінімального рівня величини відношення температури надходячої в компресор газоповітряної суміші до її тиску шляхом регулювання величини витрати подачі атмосферного повітря, яке вводиться у склад газоповітряної суміші, контролювання в процесі підйому пульпи виконання заданої умови відношення поточних температур та забезпечення подачі тільки атмосферного повітря на стиснення в компресор при припиненні спрямованої на подальше стиснення в компресорі подачі отримуємого з потоку багатокомпонентної суміші підйомної труби морського ерліфта газу в разі невиконання заданої умови відношення поточних температур [патент України №30168, кл. F04F1/00, F04F1/20, 2002р.]. Недоліками найбільш близького технологічного рішення є низька ефективність функціонування технологічного процесу підйому підводних родовищ корисних копалин з великих глибин в технологічному ланцюзі розробки підводних родовищ корисних копалин внаслідок відсутності комплексного врахування взаємозв'язків між параметрами технологічних процесів, які інтегровано входять до складу технології розробки підводних родовищ корисних копалин. В основу винаходу поставлена задача удосконалення технології керування комплексом розробки підводних родовищ корисних копалин в якій, шляхом контролю величини робочої продуктивності комплексу розробки підводних родовищ корисних копалин за одержуємою готовою продукцією - концентратом корисних копалин, забезпечується можливість підвищення ефективності ведення розробки підводних родовищ корисних копалин внаслідок комплексного врахування взаємозв'язків між параметрами технологічних процесів, які інтегровано входять до складу технологічного ланцюга розробки підводних родовищ корисних копалин. Поставлена задача розв'язується таким чином, що відома технологія керування комплексом розробки підводних родовищ корисних копалин, яка включає підйом з великих глибин створених компонентами підводних родовищ корисних копалин елементів гірничої маси в потоці транспортуючого середовища, що рухається у ставі транспортного трубопроводу, яка відповідно до винаходу відрізняється тим, що попередньо задають величину робочої продуктивності комплексу розробки підводних родовищ корисних копалин за одержуємою готовою продукцією концентратом корисних копалин, до складу якого входять залізо-марганцеві конкреції, при мінімальній питомій величині собівартості його отримання для заданих геологічних умов, збирають природньо сформований на дні океану та маючий вміст створених компонентами підводних родовищ корисних копалин елементів прошарок гірничої маси за допомогою обладнаних пристроями для можливості підйому з глибини потонувших об'єктів та керованих інтегрованою навігаційнокоординаційною системою самохідних апаратів збору, видаляють мул із збираємої гірничої маси шляхом її промивання, подають промиту гірничу масу на первинне здрібнення з наступним транспортуванням первинно здрібненої гірничої маси у складі потоку гідросуміші від відповідних самохідних апаратів збору в бункер-накопичувач, підтримують рівень наповнення бункеранакопичувача первинно здрібненою гірничою масою в припустимих межах, вторинно здрібнюють акумулюєму в бункері-накопичувачі первинно здрібнену гірничу масу, створюють в транспортному трубопроводі за допомогою працюючої на 5 86471 6 базі ерліфтного або насосного підйому гідрорувстановлені на відповідних самохідних апаратах шійної станції потік транспортуючого середовизбору 1, 2 гідротранспортні блоки 6, 7 та станції ща, безперервно подають вторинно здрібнену первинного здрібнення гірничої маси 8, 9, сполугірничу масу в потік транспортуючого середовичений по гнучким трубопроводам 10, 11 з відповіща, підіймають вторинно здрібнену гірничу масу в дними станціями первинного здрібнення гірничої потоці транспортуючого середовища, первинно маси 8, 9 бункер-накопичувач 12, з'єднані з бунзбагачують вторинно здрібнену гірничу масу в кером-накопичувачем 12 блок перемішувача 13, процесі її безперервного підйому потоком трансстанція вторинного здрібнення гірничої маси 14 портуючого середовища шляхом класифікації та рушійний блок 15, сполучений з транспортним часток вторинно здрібненої гірничої маси, які пітрубопроводом 16 та станцією вторинного здрібдіймаються, з наступним відведенням не утворенення гірничої маси 14 шнековий дозатор 17, них компонентами підводних родовищ корисних встановлені в ставі транспортного трубопроводу копалин елементів гірничої маси на ділянки океа16 станція первинного збагачення гірничої маси нічного дна, з яких вилучено маючий вміст ство18 та гідрорушійна станція 19, з'єднаний з верхрених компонентами підводних родовищ корисньою частиною транспортного трубопроводу 16 них копалин елементів прошарок гірничої маси, базовий плаваючий засіб 20, розташований на продовжують підіймати первинно збагачену гірбазовому плаваючому засобі 20 комплекс втоничу масу в потоці транспортуючого середовища ринного збагачення гірничої маси 21, сполучену далі до розташованого на поверхні океану базозі станцією первинного збагачення гірничої маси вого плаваючого засобу, вторинно збагачують 18 та комплексом вторинного збагачення гірничої попередньо відділену від транспортуючого серемаси 21 систему шламових трубопроводів 22, довища первинно збагачену гірничу масу в розавтономну систему енергопостачання 23 та морташованому на базовому плаваючому засобі збаський транспортний засіб 24, при цьому датчик гачувальному комплексі, відводять одержуємі в визначення швидкості обертання - тахометр 25 процесі вторинного збагачення не утворені комз'єднаний з валом 26 шнекового дозатора 17, понентами підводних родовищ корисних копалин датчик визначення швидкості руху потоку рідини елементи гірничої маси на ділянки океанічного 27 сполучений з транспортним трубопроводом дна, з яких вилучено маючий вміст створених 16, у разі створення потоку транспортуючого секомпонентами підводних родовищ корисних коредовища в транспортному трубопроводі 16 за палин елементів прошарок гірничої маси, забездопомогою ерліфтного підйому, гідрорушійна печують узгоджений у часі та просторі рух базостанція 19 містить встановлений на транспортвого плаваючого засобу, бункера-накопичувача ному трубопроводі 16 та сполучений з обладната самохідних апаратів збору, відвантажують ним керованою засувкою 28 і зворотним клапаотримуємий після вторинного збагачення перном 29 повітропроводом 30 змішувач 31 (див. винно збагаченої гірничої маси концентрат корипозицію а на Фіг.5), а у разі створення потоку сних копалин в морські транспортні засоби для транспортуючого середовища в транспортному його подальшої відправки на металургійні комтрубопроводі 16 за допомогою насосного підйоплекси, контролюють в процесі функціонування му, гідрорушійна станція 19 містить встановлений комплексу розробки підводних родовищ корисних в ставі транспортного трубопроводу 16 насосний копалин величину робочої продуктивності розтаагрегат 32 (див. позицію б на Фіг.5). Крім цього шованого на базовому плаваючому засобі збагакомплекс розробки підводних родовищ корисних чувального комплексу за концентратом корисних копалин відпрацьовує природньо сформований копалин, порівнюють контрольовану величину з на дні океану та маючий вміст створених композаданою та досягають їх відповідності шляхом нентами підводних родовищ корисних копалин комплексного регулювання величин безперервної елементів прошарок гірничої маси 33. подачі вторинно здрібненої гірничої маси в потік Технологія керування комплексом розробки транспортуючого середовища та швидкості руху підводних родовищ корисних копалин реалізуєтьпотоку транспортуючого середовища у ставі ся наступним чином. транспортного трубопроводу при забезпеченні Попередньо в океані виконують монтаж комнеобхідним рівнем електричного живлення від плексу розробки підводних родовищ корисних автономної системи енергопостачання технічного копалин та задають величину його робочої прообладнання всіх ланок технології розробки підводуктивності за одержуємою готовою продукцією дних родовищ корисних копалин. Крім того в бунконцентратом корисних копалин, до складу якого кері-накопичувачі здійснюють перемішування входять залізо-марганцеві конкреції, при мінімаакумулюємої в ньому первинно здрібненої гірнильній питомій величині собівартості його отричої маси. мання для заданих геологічних умов. Здійснення заявляемої технології пояснюєтьЗбирають природньо сформований на дні ся за допомогою комплексу розробки підводних океану та маючий вміст створених компонентами родовищ корисних копалин, схема якого наведепідводних родовищ корисних копалин елементів на на Фіг.1, а зазначені на ній вузли І, II, III та IV гірничої маси, які складають компоненти заліза та розкриті на Фіг.2, 3, 4 та 5, відповідно. марганцю, прошарок гірничої маси 33 за допомоКомплекс розробки підводних родовищ коригою керованих інтегрованою навігаційносних копалин містить самохідні апарати збору 1, координаційною системою 5 та обладнаних при2 з призначеним для підйому з глибини потонувстроями 3, 4 для можливості підйому з глибини ших об'єктів відповідним обладнанням 3, 4, інтегпотонувших об'єктів відповідних самохідних апаровану навігаційно-координаційну систему 5, ратів збору 1, 2. За допомогою гідротранспортних 7 86471 8 блоків 6, 7 видаляють мул із збираємої відповідрисних копалин елементів прошарок гірничої маними самохідними апаратами збору 1, 2 гірничої си 33. Забезпечують узгоджений у часі та просмаси шляхом її промивання, подають промиту торі рух базового плаваючого засобу 20, бункерагірничу масу у відповідні станції первинного здрінакопичувача 12 та самохідних апаратів збору 1, бнення гірничої маси 8, 9 з наступним транспор2, при цьому узгоджений у часі та просторі рух туванням первинно здрібненої гірничої маси у бункера-накопичувача 12 здійснюють за допомоскладі гідросуміші від самохідних апаратів збору гою рушійного блоку 15. Відвантажують отримує1, 2 по відповідним гнучким трубопроводам 10, 11 мий після проходження збагачення первинно збав бункер-накопичувач 12. Підтримують рівень гаченої гірничої маси в комплексі вторинного наповнення бункера-накопичувача 12 первинно збагачення гірничої маси 21 концентрат корисних здрібненою гірничою масою в припустимих межах копалин в морські транспортні засоби 24 для його внаслідок подачі у станцію вторинного здрібненподальшої відправки на металургійні комплекси. ня гірничої маси 14 попередньо перемішуємої, за В процесі функціонування комплексу розробдопомогою блока перемішувача 13 та акумулюєки підводних родовищ корисних копалин контромої в бункері-накопичувачі 12 первинно здрібнелюють величину робочої продуктивності розтаної гірничої маси. шованого на базовому плаваючому засобі 20 За допомогою гідрорушійної станції 19 в комплексу вторинного збагачення гірничої маси транспортному трубопроводі 16 створюють потік 21 за концентратом корисних копалин, порівнютранспортуючого середовища. При використанні ють контрольовану величину з заданою та досяпрацюючої на базі ерліфтного підйому гідроругають їх відповідності шляхом комплексного решійної станції 19 утворення потоку транспортуюгулювання величин безперервної подачі чого середовища в транспортному трубопроводі шнековим дозатором 17 вторинно здрібненої гір16 відбувається після відкриття керованої засувничої маси в потік транспортного трубопроводу ки 28 та подачі попередньо стисненого повітря по 16 та швидкості руху потоку транспортуючого повітропроводу 30 через відкриту керовану засусередовища у ставі транспортного трубопроводу вку 28 та зворотний клапан 29 у встановлений на 16 при забезпеченні необхідним рівнем електритранспортному трубопроводі 16 змішувач 31. У чного живлення від автономної системи енергоразі використання працюючої на базі насосного постачання 23 технічного обладнання всіх ланок підйому гідрорушійної станції 19 утворення пототехнології розробки підводних родовищ корисних ку транспортуючого середовища в транспортному копалин. При цьому величину безперервної потрубопроводі 16 відбувається після виконання дачі шнековим дозатором 17 вторинно здрібненої запуску насосного агрегату 32. гірничої маси в потік транспортного трубопроводу Шнековий дозатор 17 забезпечує безперерв16 визначають за допомогою з'єднаного з валом ну подачу вторинно здрібненої гірничої маси в 26 шнекового дозатора 17 датчика визначення потік транспортуючого середовища, який рухашвидкості обертання - тахометра 25, а величину ється в транспортному трубопроводі 16. Підіймашвидкості руху потоку транспортуючого середоють вторинно здрібнену гірничу масу в потоці вища у ставі транспортного трубопроводу 16 витранспортного трубопроводу 16 до станції перзначають за допомогою сполученого з транспорвинного збагачення гірничої маси 18. В станції тним трубопроводом 16 датчика визначення первинного збагачення гірничої маси 18 безперешвидкості руху потоку рідини 27. рвно класифікують частки вторинно здрібненої При необхідності збільшення величини робогірничої маси не виводячи їх з потоку транспорчої продуктивності розташованого на базовому туючого середовища з наступним відведенням не плаваючому засобі 20 комплексу вторинного збаутворених компонентами підводних родовищ когачення гірничої маси 21 за концентратом корисрисних копалин елементів гірничої маси, по споних копалин підвищують величини швидкості обелученій зі станцією первинного збагачення гірниртання вала 26 шнекового дозатора 17 та чої маси 18 системі шламових трубопроводів 22 швидкості руху потоку транспортного трубопрона ділянки океанічного дна, з яких вилучено маюводу 16. чий вміст створених компонентами підводних При необхідності зменшення величини робородовищ корисних копалин елементів прошарок чої продуктивності розташованого на базовому гірничої маси 33. Продовжують підіймати первинплаваючому засобі 20 комплексу вторинного збано збагачену гірничу масу в потоці транспортного гачення гірничої маси 21 за концентратом користрубопроводу 16 далі до розташованого на повених копалин зменшують величини швидкості оберхні океану базового плаваючого засобу 20. Втортання вала 26 шнекового дозатора 17 та ринно збагачують в розташованому на базовому швидкості руху потоку транспортного трубопроплаваючому засобі 20 комплексі вторинного збаводу 16. гачення гірничої маси 21 попередньо відділену При використанні працюючої на базі ерліфтвід транспортуючого середовища первинно збаного підйому гідрорушійної станції 19 регулювангачену гірничу масу. Одержуємі в процесі вториння величини витрати потоку транспортного труного збагачення не утворені компонентами підбопроводу 16 здійснюють шляхом зміни величини водних родовищ корисних копалин елементи подачі попередньо стисненого повітря по повітгірничої маси відводять, по сполученій з комплекропроводу 30 через відкриту керовану засувку 28 сом вторинного збагачення гірничої маси 21 систа зворотний клапан 29 у встановлений на транстемі шламових трубопроводів 22 на ділянки окепортному трубопроводі 16 змішувач 31, внаслідок анічного дна, з яких вилучено маючий вміст чого в ньому відбувається регулювання величини створених компонентами підводних родовищ котиску. У разі використання працюючої на базі 9 86471 10 насосного підйому гідрорушійної станції 19 регуТаким чином, застосування винаходу, що залювання величини витрати потоку транспортного являється, дозволить підвищити ефективність трубопроводу 16 здійснюють шляхом зміни веливзаємодії технологічних процесів, які входять до чини подачі насосного агрегату 32. складу технології розробки підводних родовищ корисних копалин. 11 Комп’ютерна верстка А. Рябко 86471 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601