Спосіб видобутку донних відкладень з великих глибин та пристрій для його реалізації

Реферат: Спосіб видобутку донних відкладень з великих глибин, згідно з яким попередньо задають значення обсягу вилученої з дна гірської маси та обмежують контакт відокремленої від родовища гірської маси з водним басейном у разі перевищення величиною її обсягу заданого значення. Пристрій для видобутку донних відкладень з великих глибин, у якому контейнер виконаний з еластичного матеріалу та приєднаний до ковша, вхідний отвір контейнера через внутрішній об'єм ковша сполучений з оточуючим середовищем, пластинами закривається розташований в донній частині ковша люк. На ковші і по периметру вхідного отвору контейнера закріплена гнучка тяга, пластини шарнірно приєднані до ковша, матеріал контейнера по периметру його вхідного отвору може переміщуватися по довжині гнучкої тяги. Пластини з'єднані між собою механічно з можливістю від'єднання одна від одної при дії на них сили тяжіння зосередженої в ковші гірської маси у разі перевищення заданого значення завантаження ковша. UA 106727 C2 (12) UA 106727 C2 UA 106727 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі розробки підводних родовищ корисних копалин і може бути використаний для збору твердих корисних копалин, зокрема сапропелю або марганцевих конкрецій з дна водоймищ. Відомий розкритий в матеріалах конструкції драги спосіб видобутку донних морських об'єктів, що включає вилучення з дна водного басейну гірської маси та підйом відокремленої від родовища гірської маси з глибини крізь товщу води на поверхню водного басейну (RU 2027361 C1, 27.01.1995). Недоліком відомого способу є низька ефективність видобутку корисних копалин підводних родовищ, обумовлена високою втратою обсягів вилученої з дна гірської маси в процесі її підйому з великих глибин внаслідок контакту мінеральної сировини з оточуючим середовищем водою. Відома драга для видобутку донних морських об'єктів, яка містить раму клиноподібної форми з вертикальними кронштейнами, закріплену вздовж вершини клину для зміцнення конструкції штангу, розташовані по обидві сторони рами упори, мішок-накопичувач з вхідним отвором та обладнаними відповідними розпірними елементами бічними крилами, підбори, запобіжні сітки, закріплені в центрі і в кінцевій частині мішка-накопичувача розпірні елементи, штанги для з'єднання кронштейнів рами між собою, крило-формувач потоку, приєднану до рами та бічних крил мішка-накопичувача стабілізуючу пластину та пласти з захисними пластинамишторками (RU 2027361 C1, 27.01.1995). Недоліком відомої драги є низька ефективність видобутку таким чином корисних копалин підводних родовищ, обумовлена високою втратою обсягів вилученої з дна гірської маси в процесі її підйому з великих глибин внаслідок контакту мінеральної сировини з водою. Найбільш близьким технологічним рішенням є розкритий в матеріалах конструкції установки для підводної розробки корисних копалин спосіб видобутку корисних копалин підводних родовищ, що включає вилучення з дна водного басейну гірської маси, мінімізацію контакту відокремленої від родовища гірської маси з оточуючим середовищем - водним басейном та підйом гірської маси з глибини на поверхню водного басейну (UA 25339 C2, 15.02.2001). Недоліком найбільш близького технологічного рішення є обов'язковість виконання усіх технологічних операції при будь-яких виробничих ситуаціях, що свідчить про відсутність оптимізації технологічного процесу в поточних умовах його реалізації внаслідок неврахування впливу змінних робочих параметрів технічних засобів на доцільність виконання окремих ланок технологічного процесу. Найбільш близьким технологічним рішенням є установка для підводної розробки корисних копалини, що містить плавзасіб, лебідки та переміщуваний у міру виїмки смуги покладу корисних копалин придонний блок, при цьому лебідки сполучені нескінченними гнучкими тяговими органами з контейнерами, придонний блок утворений з'єднаними з використанням поперечних зв'язків горизонтальними напрямними, контейнери обладнані відповідними кришками та роликами, усередині горизонтальних напрямних рухомо з можливістю переміщення по направляючих ковзання розміщений опорний блок з профілюючими напрямними, ролики контейнерів взаємодіють з профілюючими напрямними, на вході в горизонтальні напрямні встановлені вхідні ролики, а на опорному блоці розміщені вихідні ролики (UA 25339 C2, 15.02.2001). Недоліком найбільш близького технічного рішення є обов'язковість виконання усіх технологічних операцій при будь-яких виробничих ситуаціях, що свідчить про неможливість реалізації урахування впливу змінних робочих параметрів технічних засобів на доцільність виконання окремих ланок технологічного процесу. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу видобутку донних відкладень з великих глибин, в якому шляхом вибору інших технологічних параметрів забезпечується можливість оптимізації технологічного процесу в поточних умовах його реалізації внаслідок урахування впливу змінних робочих параметрів технічних засобів на доцільність виконання окремих ланок технологічного процесу. Поставлена задача вирішується таким чином, у способі видобутку донних відкладень з великих глибин, що включає вилучення з дна водного басейну гірської маси, обмеження контакту відокремленої від родовища гірської маси з оточуючим середовищем - водним басейном - та підйом гірської маси з глибини на поверхню водного басейну, згідно з винаходом, попередньо задають значення обсягу вилученої з дна гірської маси та обмежують контакт відокремленої від родовища гірської маси з водним басейном у разі перевищення величиною її обсягу заданого значення. В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для видобутку донних відкладень з великих глибин, в якому шляхом інших з'єднань елементів відомої конструктивної 1 UA 106727 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 схеми забезпечується підвищення ефективності видобутку корисних копалин підводних родовищ внаслідок реалізації урахування впливу змінних робочих параметрів технічних засобів на доцільність виконання окремих ланок технологічного процесу. Поставлена задача розв'язується таким чином, що у відомому пристрої для видобутку донних відкладень з великих глибин, що містить контейнер, згідно з винаходом контейнер виконаний з еластичного матеріалу та приєднаний до ковша, вхідний отвір контейнера через внутрішній об'єм ковша сполучений з оточуючим середовищем, пластинами закривається розташований в донній частині ковша люк, на ковші і по периметру вхідного отвору контейнера закріплена гнучка тяга, пластини шарнірно приєднані до ковша, матеріал контейнера по периметру його вхідного отвору може переміщуватися по довжині гнучкої тяги, а пластини з'єднані між собою механічно з можливістю від'єднання одна від іншої при дії на них сили тяжіння зосередженої в ковші гірської маси у разі перевищення заданого значення завантаження ковша. На фігурі 1 схематично показано робочий цикл видобутку донних відкладень з великих глибин. Положення пристрою для реалізації винаходу при різних технологічних операціях (зануренні, завантаженні та підйомі на поверхню водного басейну) наведені на фігурах 2, 3 та 4. Пристрій для видобутку донних відкладень з великих глибин містить ківш 1, виготовлений з еластичного матеріалу контейнер 2, через внутрішній об'єм ковша здійснюється сполучення вхідного отвору контейнера з оточуючим середовищем, приєднані шарнірно до ковша 1 пластини 3 і 4, закріплену на ковші 1 та по периметру вхідного отвору контейнера 2 гнучку тягу 5, а також ініціюючий роз'єднання пластин 3 і 4 механізм 6, який спрацьовує при дії на пластини сили тяжіння зосередженої в ковші гірської маси у разі перевищення заданого значення завантаження ковша. Спосіб за допомогою пристрою для видобутку донних відкладень з великих глибин реалізується так. Попередньо задають величину обсягу заповнення ковша 1 гірською масою і налаштовують ініціюючий механізм 6 на спрацювання при дії на пластини 3 і 4 в підводних умовах сили тяжіння зосередженої в ковші гірської маси обсягом понад задану величину. Робочий цикл видобутку донних відкладень з великих глибин (фіг. 1) складається з опускання пристрою - ковша 1 з контейнером 2 та приєднаних до них інших елементів конструкції на дно водоймища (позиція І), завантаження пристрою гірською масою за рахунок його переміщення по дну водоймища (позиція II) та підйому завантаженого сировиною пристрою (позиція III). Відповідно до наведеного вище робочого циклу опускають пристрій на дно водоймища та заповнюють ківш 1 гірською масою за рахунок його протягування по дну (позиції І та II на фіг. 1, 2, 3). Відмінність стану пристрою на позиціях І та II полягає у його положенні в просторі. Далі при підйомі пристрою вилучена з дна водоймища гірська маса зосереджується в нижній частині ковша 1, що збільшує тиск на приєднані шарнірно до ковша 1 пластини 3 та 4. У разі належності обсягу заповнення ковша гірською масою до діапазону від заданого значення до величини максимального завантаження відбувається спрацювання ініціюючого механізму 6 і пластина 3 від'єднується від пластини 4. Під дією сили тяжіння відбувається переміщення зосередженої в ковші гірської маси в контейнер 2. Закріплення гнучкої тяги 5 по периметру вхідного отвору контейнера з можливістю переміщення матеріалу контейнера по довжині гнучкої тяги призводить до закриття вхідного отвору контейнера внаслідок затягування за рахунок його ваги утвореного гнучкою тягою зашморгу. Внаслідок цього обмежується контакт зосередженої в контейнері гірської маси з оточуючим середовищем - водним басейном, що унеможливлює вимивання сировини з контейнеру в процесі її підйому. На практиці при реалізації способу в складних умовах великих глибин можуть мати місце різні виробничі ситуації, у тому числі і неналежність обсягу заповнення ковша гірською масою до зазначеного вище діапазону. В даній ситуації спрацювання ініціюючого механізму 6, а також викликаних цим всіх наступних операцій, не відбувається. Це забезпечує можливість оптимізації технологічного процесу в поточних умовах його реалізації внаслідок урахування впливу змінних робочих параметрів технічних засобів на доцільність виконання окремих ланок технологічного процесу. Після підйому пристрою для видобутку донних відкладень з великих глибин на поверхню водного басейну виконують заміну заповненого гірською масою контейнера 2 на аналогічний порожній контейнер і робочий цикл повторюється. Таким чином винахід, що заявляється, відрізняється доступністю та коротким терміном практичної реалізації. 60 2 UA 106727 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 1. Спосіб видобутку донних відкладень з великих глибин, що включає вилучення з дна водного басейну гірської маси, обмеження контакту відокремленої від родовища гірської маси з оточуючим середовищем - водним басейном - та підйом гірської маси з глибини на поверхню водного басейну, який відрізняється тим, що попередньо задають значення обсягу вилученої з дна гірської маси та обмежують контакт відокремленої від родовища гірської маси з водним басейном у разі перевищення величиною її обсягу заданого значення. 2. Пристрій для видобутку донних відкладень з великих глибин, що містить контейнер, який відрізняється тим, що контейнер виконаний з еластичного матеріалу та приєднаний до ковша, вхідний отвір контейнера через внутрішній об'єм ковша сполучений з оточуючим середовищем, пластинами закривається розташований в донній частині ковша люк, на ковші і по периметру вхідного отвору контейнера закріплена гнучка тяга, пластини шарнірно приєднані до ковша, матеріал контейнера по периметру його вхідного отвору може переміщуватися по довжині гнучкої тяги, а пластини з'єднані між собою механічно з можливістю від'єднання одна від одної при дії на них сили тяжіння зосередженої в ковші гірської маси у разі перевищення заданого значення завантаження ковша. 3 UA 106727 C2 4 UA 106727 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5