Спосіб підвищення ефективності розробки підводних родовищ корисних копалин

1. Спосіб підвищення ефективності розробки підводних родовищ корисних копалин, який включає підйом утворених компонентами підводних родовищ корисних копалин елементів гірничої маси в потоці транспортуючого середовища, що рухається в поставі транспортного трубопроводу, який відрізняється тим, що попередньо виконують геологічне дослідження підводних родовищ корисних копалин та задають величину робочої витрати первинно збагаченої гірничої маси в потоці транспортного трубопроводу, що надходить до розташованого на поверхні водоймища, в якому ведеться розробка підводних родовищ корисних копалин, базового плаваючого засобу, збирають природно сформований на дні водоймища прошарок гірничої маси, що містить утворені компонентами підводних родовищ корисних копалин елементи, за допомогою обладнаних пристроями для можливості підйому з глибини потонулих об'єктів та керованих інтегрованою навігаційнокоординаційною системою самохідних апаратів збору, видаляють мул із гірничої маси, що збирається, шляхом її промивання, здрібнюють промиту гірничу масу, створюють в транспортному трубопроводі за допомогою гідрорушійної станції потік транспортуючого середовища з наступним транспортуванням здрібненої гірничої маси у складі потоків гідросуміші від відповідних самохідних апа 2 (19) 1 3 89250 4 засобу, порівнюють контрольовану величину з 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що підтзаданою та досягають їх відповідності шляхом римку визначеної величини робочої витрати здрібрегулювання величини витрати потоку гідросуміші, неної гірничої маси, що надходить в потоках гідроу складі якого відводять не утворені компонентами суміші від відповідних самохідних апаратів збору в підводних родовищ корисних копалин елементи транспортний трубопровід, здійснюють шляхом гірничої маси з потоку транспортного трубопроворегулювання величин швидкості руху відповідних ду на ділянки дна водоймища, з яких вилучено самохідних апаратів збору по дну водоймища, в прошарок гірничої маси, що містить утворені комякому ведеться розробка підводних родовищ копонентами підводних родовищ корисних копалин рисних копалин. елементи, в процесі первинного збагачення здріб3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що підтненої гірничої маси при одночасній підтримці виримку визначеної величини робочої витрати здрібзначеної величини робочої витрати здрібненої неної гірничої маси, що надходить в потоках гідрогірничої маси, що надходить в потоках гідросуміші суміші від відповідних самохідних апаратів збору в від відповідних самохідних апаратів збору в транстранспортний трубопровід, здійснюють також шляпортний трубопровід, та забезпеченні необхідним хом регулювання величин витрат потоків гідросурівнем електричного живлення від автономної сисміші, які рухаються від відповідних самохідних теми енергопостачання технічного обладнання апаратів збору в транспортний трубопровід. всіх ланок технології розробки підводних родовищ корисних копалин. Винахід відноситься безпосередньо до галузі розробки підводних родовищ корисних копалин. Відомий спосіб підйому пульпи, який включає підйом елементів підводних родовищ корисних копалин у складі гідросуміші, створення багатокомпонентної суміші після надходження стисненого повітря в потік гідросуміші, транспортування потоку багатокомпонентної суміші в поставі підйомного трубопроводу ерліфта, утворення окремого потоку води, подачу стисненого повітря в окремий потік води з наступним транспортуванням стисненого повітря у складі потоку водоповітряної суміші, подачу виведеного зі складу потоку водоповітряної суміші стисненого повітря в змішувач підйомного трубопроводу ерліфта та регулювання величини тиску у змішувачі підйомного трубопроводу ерліфта шляхом зміни співвідношення витрат води та повітря, які утворюють потік водоповітряної суміші (патент України №30137А, 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, а також впливу на них загальних параметрів всієї технології. Найбільш близьким технологічним рішенням є спосіб керування роботою ерліфта, який включає подачу у складі газоповітряної суміші газу, який отримують з потоку багатокомпонентної суміші підйомного трубопроводу ерліфта, та атмосферного повітря на стиснення в компресор, завдання умови відношення поточних температур атмосферного повітря та газу, який отримують з потоку багатокомпонентної суміші підйомного трубопроводу ерліфта, підтримку мінімального рівня величини відношення температури газоповітряної суміші, яка надходить в компресор, 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 в разі невиконання заданої умови відношення поточних температур забезпечення подачі тільки атмосферного повітря на стиснення в компресор при припиненні спрямованої на подальше стиснення в компресорі подачі газу, який отримують з потоку багатокомпонентної суміші підйомного трубопроводу ерліфта, (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, а також впливу на них загальних параметрів всієї технології. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу підвищення ефективності розробки підводних родовищ корисних копалин, в якому шляхом контролю величини робочої витрати первинно збагаченої гірничої маси в потоці транспортного трубопроводу, що надходить до розташованого на поверхні водоймища, в якому ведеться розробка підводних родовищ корисних копалин, базового плаваючого засобу, 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 при мінімізації процесів технології підводного видобутку корисних копалин з великих глибин. Поставлена задача розв'язується таким чином, що відомий спосіб підвищення ефективності розробки підводних родовищ корисних копалин, 5 89250 6 який включає підйом створених компонентами чину робочої витрати здрібненої гірничої маси, що підводних родовищ корисних копалин елементів надходить в потоках гідросуміші від відповідних гірничої маси в потоці транспортуючого середосамохідних апаратів збору в транспортний трубопвища, що рухається в поставі транспортного труровід, контролюють в процесі функціонування бопроводу, який відповідно до винаходу відрізнякомплексу розробки підводних родовищ корисних ється тим, що попередньо виконують геологічне копалин величину робочої витрати первинно збадослідження підводних родовищ корисних копалин гаченої гірничої маси в потоці транспортного трута задають величину робочої витрати первинно бопроводу, що надходить до базового плаваючого збагаченої гірничої маси в потоці транспортного засобу, порівнюють контрольовану величину з трубопроводу, що надходить до розташованого на заданою та досягають їх відповідності шляхом поверхні водоймища, в якому ведеться розробка регулювання величиною витрати потоку гідросупідводних родовищ корисних копалин, базового міші у складі якого відводять не утворені компонеплаваючого засобу, збирають природно сформонтами підводних родовищ корисних копалин елеваний на дні водоймища та прошарок гірничої маменти гірничої маси з потоку транспортного си, що містить елементи, утворені компонентами трубопроводу на ділянки дна водоймища, з яких підводних родовищ корисних копалин за допомовилучено прошарок гірничої маси, що містить гою обладнаних пристроями для можливості піделементи, утворені компонентами підводних ройому з глибини об'єктів, що потонули, та керовадовищ корисних копалин, в процесі первинного них інтегрованою навігаційно-координаційною збагачення здрібненої гірничої маси при одночассистемою самохідних апаратів збору, видаляють ній підтримці визначеної величини робочої витрамул із гірничої маси, що збирається, шляхом її ти здрібненої гірничої маси, що надходить в потопромивання, здрібнюють промиту гірничу масу, ках гідросуміші від відповідних самохідних створюють в транспортному трубопроводі за доапаратів збору в транспортний трубопровід, та помогою гідрорушійної станції потік транспортуюзабезпеченні необхідним рівнем електричного жичого середовища з наступним транспортуванням влення від автономної системи енергопостачання здрібненої гірничої маси у складі потоків гідросутехнічного обладнання всіх ланок технології розміші від відповідних самохідних апаратів збору в робки підводних родовищ корисних копалин. Крім транспортний трубопровід, підіймають здрібнену того підтримку визначеної величини робочої вигірничу масу в потоці транспортного трубопроводу, трати здрібненої гірничої маси, що надходить в первинно збагачують здрібнену гірничу масу в потоках гідросуміші від відповідних самохідних процесі її безперервного підйому в потоці трансапаратів збору в транспортний трубопровід здійспортуючого середовища транспортного трубопронюють шляхом регулювання величинами швидководу шляхом класифікації часток здрібненої гірнисті руху відповідних самохідних апаратів збору по чої маси, які підіймаються, з наступним дну водоймища, в якому ведеться розробка підвовідведенням не утворених компонентами підводдних родовищ корисних копалин. Крім того підтриних родовищ корисних копалин елементів гірничої мку визначеної величини робочої витрати здрібнемаси на ділянки дна водоймища, з яких вилучено ної гірничої маси, що надходить в потоках прошарок гірничої маси, що містить елементи, гідросуміші від відповідних самохідних апаратів утворені компонентами підводних родовищ корисзбору в транспортний трубопровід здійснюють них копалин, продовжують підіймати первинно також шляхом регулювання величинами витрат збагачену гірничу масу в потоці транспортуючого потоків гідросуміші, які рухаються від відповідних середовища транспортного трубопроводу далі до самохідних апаратів збору в транспортний трубопбазового плаваючого засобу, вторинно збагачують ровід. попередньо відділену від транспортуючого сереЗдійснення способу підвищення ефективності довища первинно збагачену гірничу масу в розтарозробки підводних родовищ корисних копалин шованому на базовому плаваючому засобі збагапояснюється за допомогою комплексу розробки чувальному комплексі, відводять одержувані в підводних родовищ корисних копалин, схема якого процесі вторинного збагачення не утворені компонаведена на Фігурі 1, а зазначені на ній вузли І, II, нентами підводних родовищ корисних копалин III та IV розкриті на Фігурах 2, 3, 4 та 5, відповідно. елементи гірничої маси на ділянки дна водоймиКомплекс розробки підводних родовищ корисща, з яких вилучено прошарок гірничої маси, що них копалин містить самохідні апарати збору 1, 2 з містить елементи, утворені компонентами підводпризначеним для підйому з глибини потонулих них родовищ корисних копалин, забезпечують узоб'єктів відповідним обладнанням 3, 4, інтегровану годжений у часі та просторі рух базового плаваюнавігаційно-координаційну систему 5, встановлені чого засобу, транспортного трубопроводу та на відповідних самохідних апаратах збору 1, 2 самохідних апаратів збору, відвантажують отригідротранспортні блоки 6, 7 та станції здрібнення муваний після вторинного збагачення первинно гірничої маси 8, 9, сполучені через патрубки 10, 11 збагаченої гірничої маси концентрат корисних когнучкі трубопроводи 12, 13, патрубки 14, 15 з відпалин в морські транспортні засоби для його поповідними станціями здрібнення гірничої маси 8, 9 дальшої відправки на металургійні комплекси, з транспортний трубопровід 16, з'єднаний з трансурахуванням заданої величини робочої витрати портним трубопроводом 16 рушійний блок 17, первинно збагаченої гірничої маси в потоці трансвстановлені в поставі транспортного трубопроводу портного трубопроводу, що надходить до базового 16 поворотний позиційний кран 18 станція первинплаваючого засобу, та величини концентрації коного збагачення гірничої маси 19 та гідрорушійна рисних копалин в прошарку гірничої маси дна востанція 20, з'єднаний з верхньою частиною трансдоймища, який розробляється, визначають велипортного трубопроводу 16 базовий плаваючий 7 89250 8 засіб 21, розташований на базовому плаваючому Створюють в сполученому з басейном водойзасобі 21 комплекс вторинного збагачення гірничої мища, в якому ведеться розробка підводних родомаси 22, сполучений з комплексом вторинного вищ, через поворотний позиційний кран 18 (див. збагачення гірничої маси 22 шламовий трубопроФіг.3) транспортному трубопроводі 16 за допомовід 23, автономну систему енергопостачання 24, гою гідрорушійної станції 20 потік транспортуючого сполучений зі станцією первинного збагачення середовища. При використанні працюючої на базі гірничої маси 19 та шламовим трубопроводом 23 ерліфтного підйому гідрорушійної станції 20 утвотрубопровід 25 та морський транспортний засіб 26, рення потоку транспортуючого середовища в трапри цьому датчики визначення швидкості руху понспортному трубопроводі 16 відбувається після току рідини 27, 28, 29 та 30 сполучені з патрубками відкриття керованої засувки 36 та подачі поперед10, 11, розташованою між станцією первинного ньо стисненого повітря по повітропроводу 38 чезбагачення гірничої маси 19 та базовим плаваюрез відкриту керовану засувку 36 та зворотний чим засобом 21 ділянкою транспортного трубопклапан 37 у встановлений на транспортному труроводу 16 та трубопроводом 25 відповідно, датчибопроводі 16 змішувач 39. У разі використання ки визначення швидкості руху матеріальних працюючої на базі насосного підйому гідрорушійоб'єктів - спідометри 31 та 32 з'єднані з самохідної станції 20 утворення потоку транспортуючого ними апаратами збору 1 та 2 відповідно, датчики середовища в транспортному трубопроводі 16 визначення концентрації твердих часток в потоці відбувається після виконання запуску насосного гідросуміші - консистометри 33, 34 та 35 сполучені агрегату 40. з патрубками 10, 11 та розташованою між станціТранспортують здрібнену гірничу масу у складі єю первинного збагачення гірничої маси 19 та бапотоків гідросуміші від самохідних апаратів збору зовим плаваючим засобом 21 ділянкою транспор1, 2 по відповідним патрубкам 10, 11, гнучким трутного трубопроводу 16 відповідно, у разі бопроводам 12, 13 та патрубкам 14, 15 в транспостворення потоку транспортуючого середовища в ртний трубопровід 16. транспортному трубопроводі 16 за допомогою ерПідіймають здрібнену гірничу масу в потоці ліфтного підйому, гідрорушійна станція 20 містить транспортного трубопроводу 16 до станції первинвстановлений на транспортному трубопроводі 16 ного збагачення гірничої маси 19. В станції перта сполучений з обладнаним керованою засувкою винного збагачення гірничої маси 19 безперервно 36 і зворотним клапаном 37 повітропроводом 38 класифікують частки здрібненої гірничої маси, не змішувач 39 (див. позицію а на Фіг.5), а у разі виводячи їх з потоку транспортуючого середовистворення потоку транспортуючого середовища в ща, з наступним відведенням не утворених компотранспортному трубопроводі 16 за допомогою нанентами підводних родовищ корисних копалин сосного підйому, гідрорушійна станція 20 містить елементів гірничої маси по сполученому зі станцівстановлений в поставі транспортного трубопроєю первинного збагачення гірничої маси 19 трубоводу 16 насосний агрегат 40 (див. позицію а на проводу 25 та шламовому трубопроводу 23 на Фіг.5). Крім цього комплекс розробки підводних ділянки дна водоймища, з яких вилучено прошародовищ корисних копалин відпрацьовує природно рок гірничої маси, що містить елементи, утворені сформований на дні водоймища та прошарок гіркомпонентами підводних родовищ корисних копаничої маси, що містить елементи, утворені комполин 41. Продовжують підіймати первинно збагаченентами підводних родовищ корисних копалин 41. ну гірничу масу в потоці транспортуючого середоСпосіб підвищення ефективності розробки підвища транспортного трубопроводу 16 далі до водних родовищ корисних копалин реалізується розташованого на поверхні водоймища базового наступним чином. плаваючого засобу 21. Вторинно збагачують в Попередньо виконують геологічне дослідженрозташованому на базовому плаваючому засобі ня підводних родовищ корисних копалин, монтаж 21 комплексі вторинного збагачення гірничої маси комплексу розробки підводних родовищ корисних 22 попередньо відділену від транспортуючого секопалин та задають величину робочої витрати редовища первинно збагачену гірничу масу. Одепервинно збагаченої гірничої маси в потоці трансржані в процесі вторинного збагачення не утворені портного трубопроводу 16, що надходить до розкомпонентами підводних родовищ корисних копаташованого на поверхні водоймища, в якому велин елементи гірничої маси відводять по сполучедеться розробка підводних родовищ корисних ному з комплексом вторинного збагачення гірничої копалин, базового плаваючого засобу 21. маси 22 шламовому трубопроводу 23 на ділянки Збирають природно сформований на дні водна водоймища, з яких вилучено прошарок гірнидоймища та прошарок гірничої маси, що містить чої маси, що містить елементи, утворені компонеелементи, утворені компонентами підводних ронтами підводних родовищ корисних копалин 41. довищ корисних копалин, які складають компоненЗабезпечують узгоджений у часі та просторі рух ти заліза та марганцю 41 за допомогою керованих базового плаваючого засобу 21, транспортного інтегрованою навігаційно-координаційною систетрубопроводу 16 та самохідних апаратів збору 1, мою 5 та обладнаних пристроями 3, 4 для можли2, при цьому узгоджений у часі та просторі рух вості підйому з глибини потонувших об'єктів відпотранспортного трубопроводу 16 здійснюють за відних самохідних апаратів збору 1, 2. За допомогою рушійного блоку 17. Відвантажують допомогою гідротранспортних блоків 6, 7 видаляотриманий після проходження збагачення первинють мул із збираємої відповідними самохідними но збагаченої гірничої маси в комплексі вторинноапаратами збору 1, 2 гірничої маси шляхом її прого збагачення гірничої маси 22 концентрат корисмивання та подають промиту гірничу масу у відпоних копалин в морські транспортні засоби 26 для відні станції здрібнення гірничої маси 8, 9. 9 89250 10 його подальшої відправки на металургійні комплених апаратів збору 1 та 2 по дну водоймища, в кси. якому ведеться розробка підводних родовищ, та З урахуванням заданої величини робочої вивеличинами витрат потоків гідросуміші, які рухатрати первинно збагаченої гірничої маси в потоці ються від відповідних самохідних апаратів збору 1, транспортного трубопроводу 16, що надходить до 2 в транспортний трубопровід 16. Величини швидбазового плаваючого засобу 21, та величини конкості руху самохідних апаратів збору 1 та 2 по дну центрації корисних копалин в прошарку гірничої водоймища визначають за допомогою спідометрів маси 41, яку отримують в процесі проведення гео31 та 32 відповідно, а величини витрат потоків логічного дослідження підводних родовищ корисгідросуміші, які рухаються від відповідних самохідних копалин, визначають величину робочої витраних апаратів збору 1 та 2 в транспортний трубопти здрібненої гірничої маси, що надходить в ровід 16 визначають за допомогою датчиків визнапотоках гідросуміші від відповідних самохідних чення швидкості руху потоку рідини 27 та 28 апаратів збору 1 та 2 в транспортний трубопровід відповідно. 16. При необхідності збільшення величини робоКонтролюють в процесі функціонування комчої витрати первинно збагаченої гірничої маси в плексу розробки підводних родовищ корисних копотоці транспортного трубопроводу 16, що надхопалин величину робочої витрати первинно збагадить до базового плаваючого засобу 21, зменшученої гірничої маси в потоці транспортного ють величину витрати потоку гідросуміші, у складі трубопроводу 16, що надходить до базового плаякого відводять не утворені компонентами підводваючого засобу 21, порівнюють контрольовану них родовищ корисних копалин елементи гірничої величину з заданою та досягають їх відповідності маси з потоку транспортного трубопроводу 16 по шляхом регулювання величиною витрати потоку трубопроводу 25 та шламовому трубопроводу 23 гідросуміші у складі якого відводять не утворені на ділянки дна водоймища, з яких вилучено прокомпонентами підводних родовищ корисних копашарок гірничої маси, що містить елементи, утволин елементи гірничої маси з потоку транспортнорені компонентами підводних родовищ корисних го трубопроводу 16 по сполученому зі станцією копалин, в процесі первинного збагачення здрібпервинного збагачення гірничої маси 19 трубопроненої гірничої маси. воду 25 та шламовому трубопроводу 23 на ділянки При необхідності зменшення величини рободна водоймища, з яких вилучено прошарок гірничої витрати первинно збагаченої гірничої маси в чої маси, що містить елементи, утворені компонепотоці транспортного трубопроводу 16, що надхонтами підводних родовищ корисних копалин, в дить до базового плаваючого засобу 21, збільшупроцесі первинного збагачення здрібненої гірничої ють величину витрати потоку гідросуміші, у складі маси при одночасній підтримці визначеної величиякого відводять не утворені компонентами підводни робочої витрати здрібненої гірничої маси, що них родовищ корисних копалин елементи гірничої надходить в потоках гідросуміші від відповідних маси з потоку транспортного трубопроводу 16 по самохідних апаратів збору 1 та 2 в транспортний трубопроводу 25 та шламовому трубопроводу 23 трубопровід 16. Величину робочої витрати перна ділянки дна водоймища, з яких вилучено провинно збагаченої гірничої маси в потоці транспоршарок гірничої маси, що містить елементи, утвотного трубопроводу 16, що надходить до базового рені компонентами підводних родовищ корисних плаваючого засобу 21, визначають за допомогою копалин, в процесі первинного збагачення здрібдатчика визначення швидкості руху потоку рідини неної гірничої маси. 29 та консистометра 35, величину витрати потоку При необхідності збільшення визначеної велигідросуміші у складі якого відводять не утворені чини робочої витрати здрібненої гірничої маси, що компонентами підводних родовищ корисних копанадходить в потоках гідросуміші від відповідних лин елементи гірничої маси з потоку транспортносамохідних апаратів збору 1 та 2 в транспортний го трубопроводу 16 по сполученому зі станцією трубопровід 16, підвищують величини швидкості первинного збагачення гірничої маси 19 трубопроруху самохідних апаратів збору 1 та 2 по дну воводу 25 та шламовому трубопроводу 23 на ділянки доймища та збільшують величини витрат потоків дна водоймища, з яких вилучено прошарок гірнигідросуміші, які рухаються від відповідних самохідчої маси, що містить елементи, утворені компонених апаратів збору 1 та 2 в транспортний трубопнтами підводних родовищ корисних копалин, в ровід 16. процесі первинного збагачення здрібненої гірничої При необхідності зменшення визначеної велимаси визначають за допомогою датчика визначенчини робочої витрати здрібненої гірничої маси, що ня швидкості руху потоку рідини 30, а визначену надходить в потоках гідросуміші від відповідних величину робочої витрати здрібненої гірничої масамохідних апаратів збору 1 та 2 в транспортний си, що надходить в потоках гідросуміші від відпотрубопровід 16, знижують величини швидкості відних самохідних апаратів збору 1 та 2 в трансруху самохідних апаратів збору 1 та 2 по дну вопортний трубопровід 16, визначають за допомогою доймища та зменшують величини витрат потоків датчиків визначення швидкості руху потоку рідини гідросуміші, які рухаються від відповідних самохід27, 28 та консистометрів 33, 34. них апаратів збору 1 та 2 в транспортний трубопЗабезпечення підтримки визначеної величини ровід 16. робочої витрати здрібненої гірничої маси, що надПри цьому забезпечення необхідним рівнем ходить в потоках гідросуміші від відповідних самоелектричного живлення технічного обладнання хідних апаратів збору 1 та 2 в транспортний трувсіх ланок технології розробки підводних родовищ бопровід 16, досягається шляхом регулювання корисних копалин відбувається від автономної величинами швидкості руху відповідних самохідсистеми енергопостачання 24. 11 89250 12 Таким чином, застосування винаходу, що заякорисних копалин, що в свою чергу дасть змогу вляється, дозволить підвищити ефективність взамаксимізувати обсяги підводного видобутку корисємодії технологічних процесів, які входять до них копалин з великих глибин. складу технології розробки підводних родовищ 13 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 89250 Підписне 14 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