CN108516356A - 用于支撑剂的运输和储存的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于支撑剂的运输和储存的设备具有集装箱，该集装箱具有顶壁、一对端壁和一对侧壁。该对侧壁在该对端壁之间延伸。该集装箱具有底部排出口。该集装箱包括从该对侧壁和该对端壁朝着底部排出口延伸的漏斗。该漏斗具有相对于水平面以大于25的角度延伸的侧面。该漏斗包括一对侧板和一对端板，该对侧板分别从该对侧壁朝着底部排出口延伸，该对端板分别从该对端壁朝着底部排出口延伸。所述侧板和所述端板中的每一个由不锈钢材料形成。

Description

用于支撑剂的运输和储存的设备

本申请是申请号为201580031467.5的发明专利申请的分案，该第201580031467.5号发明专利申请是2015年6月12日提交的第 PCT/US2015/035635号、发明名称为“用于支撑剂的运输和储存的设备” 的国际申请的国家阶段申请。

相关申请的交叉引用

本发明为2013年2月15日递交的、名称为“用于从支撑剂排出系统 中的集装箱移出支撑剂的支撑设备”、目前未决的美国申请第13/768962号 的部分接续。美国申请第13/768962号为2012年9月27日递交的、名称 为“支撑剂排出系统和用在该支撑剂排出系统中的集装箱”、目前未决的美 国申请第13/628702号的部分接续。美国申请第13/628702号为2012年7 月23日递交的、名称为“具有集装箱的支撑剂排出系统和用于向井场提供 支撑剂的过程”、目前未决的美国申请第13/555635号的部分接续。本申请 还要求以下申请的优先权和权益：2014年6月13递交的、名称为“用于 从矿山向运输车辆供应支撑剂的过程和系统”的美国临时申请62/012153； 2014年6月13日递交的、名称为“用于支撑剂的运输和储存的设备”的 美国临时申请62/012165；以及2015年3月27日递交的、名称为“用于运 输支撑剂集装箱的梁车”的美国临时申请62/139323。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及石油和天然气工业，并且更具体地，涉及支撑剂的运输和 储存。

2.相关技术说明

水力压裂是由于加压流体的存在所造成的岩层中的碎裂传播。水压裂 缝在矿脉或岩脉的情况下可以自然地形成，或者可以是人为的，以释放石 油、天然气、煤层气、或用于提取的其他物质。压裂是通过钻入到储集岩 地层中的井筒完成的。来自高增压的压裂流体的注射的能量在岩石中形成 新的通道，该通道可以增加化石燃料的提取率和最终采收率。一般通过将 支撑剂引入到所注射的流体中在注射后保持裂缝宽度。支撑剂是防止裂缝在注射停止时闭合的材料，例如砂粒、陶瓷粒、或其他颗粒。

主要的支撑剂是由古风化石英构成的硅砂，其是在地球的大陆地壳中 最常见的矿物。与在手指间揉搓时通常有砂砾感的常见砂不同，用作支撑 剂的砂由于其圆的、球形的形状和严格分级的颗粒分布而倾向于摸起来是 滚动的。砂品质由沉积和加工两者决定。粒度可能是重要的因素，这是因 为受井下条件和完井设计的限制，任何给定的支撑剂都必须可靠地落入特 定筛目范围内。一般地，较粗糙的支撑剂由于颗粒间的较大孔隙而允许较高的流动能力。然而，由于用于承受通常在深的含油地层和含气地层中出 现的应力的颗粒与颗粒的接触点相对较少，所以较粗糙的支撑剂在应力下 可能更易于破裂或者被压碎。

发明内容

申请人已认识到现有技术中的一些问题。例如，申请人已认识到，在 任何水力压裂操作中，需要大量的支撑剂，并且可能难以在压裂现场处有 效地储存支撑剂。另外，申请人已认识到，将支撑剂有效地运输到期望的 位置是困难的。支撑剂在货车的后部可以被拖运到期望的位置，并且就地 倾卸。在这种情况下，支撑剂暴露于不利的天气条件。这可能会在支撑剂 的储存期间降低其品质。另外，将支撑剂保持在水力压裂现场的集装箱中 需要在储存设施方面的大量资金投入。一般地，在设施接设施的基础上执 行这种储存设施的卸载。这样，需要能够将支撑剂有效地运输到与水力压 裂位置相邻的期望位置，并且将支撑剂储存在该位置处。

随着被称为“水力压裂”的油气井增产方法学的发展和接受，在将大 量的支撑剂从当地砂矿传送到井口中已经产生了突出的物流挑战。该物流 挑战影响物流链上上下下的每个利益相关者。具体地，这包括砂矿主、铁 路部门、转运设施、油田服务公司、货运公司以及勘探与生产公司。这样， 申请人已认识到需要促进快速且廉价地从轨道车卸载支撑剂的能力，以使 得铁路部门能够提高轨道车车队的速度、周转和创收能力。

申请人还已认识到，转运设施处的有限储存严重限制了许多目前设施 的有效运转的能力。大部分转运设施被迫通过沿着铁路侧线引进货车(即 气动装置)并且将砂从轨道直接传送到货车来卸载轨道漏斗车。这需要在 转运部分以及货运群体的紧张的协调工作。长的货车线很常见，并且在全 国范围内滞期费(即由货运公司收费的等待时间)总计达到几亿美元。这 样，申请人还已认识到，这些转运站的吞吐量大大降低，这耗费了该站可观的收益。

此外，申请人已认识到转运终端位置不能够从一个页岩支付区域移动 到另一个，并且在这种固定筒仓上投资的潜在损失经常会将投资资本从这 些类型的未来计划吓跑，使得进一步加剧了物流链的问题。这样，已经发 展出对于用于支撑剂的可移动的、廉价储存和传送的解决方案的需要。

而且，申请人已认识到服务公司(例如压裂公司)受目前的支撑剂传 送方法所困。这部分是由于低效的转运设施和气动(散装)货车传送。如 果服务公司没有支撑剂供应，则其不能压裂井。因此，申请人已认识到， 由于井场处缺乏需要的支撑剂，压力泵、连续油管和其他油气井增产装置 在现场闲置。由于对在支撑剂物流链的上游所发生的缺乏控制，因此在井 位处可能发生“筛选掉(screening-out)”或用完支撑剂。

申请人还已认识到，延伸到集装箱排出口的板的不当布置引起支撑剂 传送上的冲突问题。例如，如果漏斗处于太大的角度，那么其将占用集装 箱内部的太多空间。这样，所期望的运输45000磅到48000磅支撑剂的能 力受到折损。虽然漏斗的大角度倾斜将允许所有的支撑剂从集装箱内部适 当排出，但会发现集装箱不能容纳期望量的支撑剂。另一方面，如果漏斗 的角度太小，那么支撑剂将不能适当地从底部排出口排出。曾发现，在排 出后，集装箱的内部空间之内将残留一定量的支撑剂。这样，将不能通过 传送机将满载量的支撑剂传送到井场。此外，如果漏斗的角度太小，那么 集装箱之内的支撑剂将发生某些桥联效应。这样，这可以阻碍支撑剂流适 当地向外移动出排出口。虽然小倾角的漏斗将允许集装箱容纳期望量的支 撑剂，但漏斗的小倾角实际上将不利于集装箱适当排出期望量的支撑剂的 能力。这样，申请人认识到需要提供一种适当配置的漏斗以最大化集装箱 之内所容纳的支撑剂的量，并且同时确保集装箱之内的所有支撑剂通过重 力排出而被适当地排出到传送机上。

本发明的实施例提供了增强的支撑剂运输和储存。设备的实施例包括 具有顶壁、一对端壁和一对侧壁的集装箱。该对侧壁在该对端壁之间延伸。 集装箱具有底部排出口。集装箱具有从该对侧壁和该对端壁朝着底部排出 口延伸的漏斗。在实施例中，漏斗具有相对于水平面以大于25°的角度延 伸的侧面。

在实施例中，漏斗包括分别从该对侧壁朝着该底部排出口延伸的一对 侧板。漏斗还包括分别从该对端壁朝着底部排出口延伸的一对端板。根据 实施例，该对侧板中的每一个可以相对于水平面以大于30°的角度延伸。 特别地，该对侧板中的每一个可以相对于水平面以约38°的角度延伸。在 实施例中，该对端板中的每一个相对于水平面以小于37°的角度延伸。特 别地，该对端板中的每一个相对于水平面以约31°的角度延伸。该漏斗可 以由不锈钢材料形成。

顶壁具有形成于其中的开口。在实施例中，该开口具有基本上大于顶 壁长度的一半的长度。该开口具有小于顶壁宽度的一半的宽度。舱盖铰链 连接到顶壁。舱盖具有大于该开口的面积的面积。舱盖可在打开位置和关 闭位置之间移动。在实施例中，集装箱的内部空间约为600立方英尺。这 样，在实施例中集装箱如此配置以容纳45000磅到48000磅的支撑剂。

底部排出口具有与其配合的闸门。该闸门可在关闭底部排出口的第一 位置和至少部分地打开底部排出口的第二位置之间移动。该对端壁中的每 一个从顶壁朝着漏斗的上边缘向下延伸。该对侧壁中的每一个从顶壁朝着 漏斗另一上边缘向下延伸。框架固定于该对侧壁的外表面并且固定于该对 端壁的外表面。该框架包括多个水平杆件和多个垂直杆件。多个水平杆件 和多个垂直杆件相对于集装箱的侧壁和端壁以交叉网格式配置来布置。多 个容座定位在框架的每一个拐角处。所述多个容座适合于将销容纳在其中， 以允许将集装箱定位在支撑件上。

运输车可以是能够用在商业道路系统、铁路系统或支撑剂供应或排出 站中的车辆。本发明的实施例包括用于向运输车供应支撑剂的方法。该过 程可以包括以下步骤：(1)形成支撑剂供应站；(2)形成环形轨道，使得 该轨道的一部分与支撑剂供应站相邻；(3)在远离于支撑剂供应站的位置 形成支撑剂排出站；以及(4)沿支撑剂供应站和支撑剂排出站之间的轨道 移动吊运车。在实施例中，该轨道延伸到相邻于支撑剂排出站的位置。然 后该吊运车能够将空的支撑剂集装箱运载到支撑剂供应站。随后吊运车能 够将装满的集装箱运载到支撑剂排出站。

根据实施例，该方法还包括在远离于支撑剂排出站的位置形成支撑剂 运输路径。该支撑剂运输路径适合于允许支撑剂拖运车沿其移动。升起设 备能够定位在支撑剂运输路径和支撑剂排出站之间的位置中。装满的支撑 剂集装箱从相邻于支撑剂排出站的位置移动到支撑剂运输路径和支撑剂排 出站之间的位置。装满的支撑剂集装箱从相邻于支撑剂运输路径的位置装 载到支撑剂拖运车上。这一装载的步骤可以包括通过使用升起设备来将装 满的支撑剂集装箱从相邻于支撑剂运输路径的位置升起，以及将升起的装 满的支撑剂集装箱移动到支撑剂运输路径上的车辆平板。

在方法的实施例中，集装箱运输路径在远离于支撑剂排出站的位置形 成。集装箱运输路径适合于允许空的集装箱拖运车沿其移动。升起设备定 位在集装箱运输路径和支撑剂排出站之间的位置中。空的支撑剂集装箱能 够在空的集装箱拖运车上沿集装箱运输路径移动到相邻于升起设备的位 置。升起设备用于将空的支撑剂集装箱从空的集装箱拖运车上升起。所升 起的空的支撑剂集装箱能够移动到集装箱运输路径和轨道之间的位置。

根据实施例，支撑剂供应站包括定位在轨道之上的一个或更多个筒仓。 支撑剂通过重力从筒仓排出到吊运车上的空的支撑剂集装箱中。支撑剂从 矿上的支撑剂堆供应到筒仓。支撑剂进行干燥并且然后按粒度分离。

根据实施例，升起设备为门式起重机。这种门式起重机具有在支撑剂 排出站之上延伸的部分和在支撑剂运输路径之上延伸的另一部分。移动装 满的支撑剂集装箱的步骤可以包括如下步骤：将装满的支撑剂集装箱从吊 运车升起、将升起的装满的支撑剂集装箱沿门式起重机移动到期望位置、 以及将装满的支撑剂集装箱放置到地上或位于支撑剂运输路径和支撑剂排 出站之间位置处的门式起重机之下的另一个装满的支撑剂集装箱的顶部 上。

此外，放置的装满的支撑剂集装箱能够通过门式起重机从支撑剂运输 路径和支撑剂排出站之间的位置升起。所升起的装满的支撑剂集装箱移动 到支撑剂运输路径之上的位置。然后装满的支撑剂集装箱放置到支撑剂拖 运车上。然后支撑剂拖运车连同装满的支撑剂集装箱一起沿支撑剂运输路 径移动到期望的压裂位置。

此外，实施例用于移动空的集装箱。移动空的支撑剂集装箱的步骤可 以包括通过门式起重机将空的支撑剂集装箱从空的集装箱拖运车上升起、 将升起的空的支撑剂集装箱沿门式起重机移动到期望的位置、以及将空的 支撑剂集装箱放置在地上或放置到处于集装箱运输路径和轨道之间的位置 上的另一个空支撑剂集装箱的顶部上。特别地，空的支撑剂集装箱通过门 式起重机从集装箱运输路径和轨道之间的位置升起。门式起重机将空的支 撑剂集装箱移动到轨道之上的位置，并进而将该空的集装箱放置到轨道上 的吊运车上。吊运车随后能够连同其上放置的空的支撑剂集装箱一起移动 到支撑剂供应站。

在实施例中，支撑剂拖运车可以是货车或轨道车。如果使用货车，那 么放置的步骤可以包括将装满的支撑剂集装箱放置到货车底盘的平板上、 以及然后使货车连同装满的支撑剂集装箱一起沿道路移动到期望的位置。 此外，如果支撑剂拖运车为轨道车，那么装满的支撑剂集装箱能够放置到 轨道车的平板上，并且然后轨道车能够连同装满的支撑剂集装箱一起沿铁 路轨道移动到期望的位置。

根据实施例，集装箱运输路径还能够为道路(并且能够为与支撑剂运 输路径相同的道路)。空的集装箱拖运车还能够为货车。货车能够连同空的 支撑剂集装箱一起沿道路移动到门式起重机之下的位置。空的支撑剂集装 箱能够通过门式起重机从货车底盘的平板升起。在支撑剂拖运车为轨道车 的那些情况下，装满的支撑剂集装能够放置到轨道车的平板上，并且轨道 车连同装满的支撑剂集装箱一起沿铁路轨道移动到期望的位置。此外，能 够使用轨道车以使空的支撑剂集装箱移动到门式起重机之下的位置。这样， 门式起重机能够将空的支撑剂集装箱从轨道车的平板升起。

实施例还包括支撑剂传送系统，其包括轨道、可移动地定位轨道上的 集装箱拖运车、相邻于轨道的一部分定位的支撑剂供应站、相邻于轨道的 另一部分定位的支撑剂排出站、与轨道成间隔关系延伸的集装箱运输路径、 以及具有相邻于支撑剂排出站的部分和相邻于集装箱运输路径的另一部分 的起重机。集装箱拖运车能够沿轨道移动到相邻于支撑剂供应站的位置。 此外，集装箱拖运车能够沿轨道移动到相邻于支撑剂排出站的位置。起重 机适合于使支撑剂集装箱从支撑剂排出站朝着集装箱运输路径移动。

在系统的实施例中，起重机能够为门式起重机，其具有位于支撑剂排 出站正上方的一部分和位于集装箱运输路径之上的另一部分。集装箱运输 路径能够铁路轨道或道路二者之一。在铁路轨道或道路上可移动地定位有 集装箱运输车。集装箱运输车可在相邻于起重机的位置和位于使用来自支 撑剂集装箱的支撑剂的矿井处的位置之间移动。支撑剂供应站能够为定位 在轨道之上的筒仓。筒仓适合于使支撑剂通过重力从筒仓排出到集装箱拖 运车上的集装箱中。

附图简要说明

图1是根据本发明实施例的、用于支撑剂的运输和储存的设备的立体 图；

图2是移除了框架构件的、用于支撑剂的运输和储存的设备的侧视图；

图3是特别地示出漏斗配置的、用于支撑剂的运输和储存的设备的另 一侧视图；

图4是根据本发明实施例的、用于支撑剂的运输和储存的设备的端视 图；

图5是示出根据本发明实施例的、用于支撑剂的运输和储存的设备的 基部的构造的立体图；

图6是示出移除了侧板和端板的、用于支撑剂的运输和储存的设备的 内部的平面图；

图7是根据本发明实施例的设备的平面图；

图8是示出了应用于根据本发明实施例的设备的顶部处的开口的舱盖 的分离的立体图；

图9是根据本发明实施例的设备的仰视图；

图10是示出其侧面上具有标记的实施例设备的侧面的侧视图；

图11示出在设备底部处具有闸门的实施例设备的内部视图；

图12是示出用于从根据本发明实施例的设备中排出内容物的支撑设 备的端视图；

图13是用于将支撑剂从根据本发明实施例的设备内部排出的支撑结 构的平面图；

图14示出应用于图12和图13的支撑结构的实施例设备；

图15是示出实施例设备在支撑结构上的应用的侧视图；

图16是利用实施例设备用于排出支撑剂的实施例系统的侧视图；

图17是用于将支撑剂从集装箱的内部排出的实施例设备的平面图；

图18是根据本发明实施例的、其上安装有支撑剂集装箱的梁车(spine car)的视图；

图19是根据本发明实施例的、图18的梁车的平面图；

图20是图19的梁车上设置的摇枕沿线3-3所取的侧视图；

图21是图19的梁车上设置的摇枕沿线4-4所取的侧视图；

图22是根据本发明实施例的、用于传送支撑剂的系统的立体图；

图23是根据本发明实施例的支撑剂传送系统的图解说明；

图24是使用根据本发明的系统和方法的实施例进行压裂的井场的环 境立体图；

图25A是根据本发明的系统和方法的实施例的、定位在传送机上的具 有用于压裂的支撑剂的集装箱的局部立体图；

图25B是根据本发明的系统和方法的实施例的、图25A的定位在传送 机上的具有用于压裂的支撑剂的集装箱的分解立体图；

图25C是根据本发明的系统和方法的实施例的、定位在传送机上的具 有用于压裂的支撑剂的集装箱的局部立体图，为了清楚起见，剖开示出集 装箱的部分；

图26A是根据本发明的系统和方法的实施例的、基本上装满用于压裂 的支撑剂的传送机料斗的局部立体图；

图26B是根据本发明的系统和方法的实施例的、部分装满用于压裂的 支撑剂的传送机料斗的局部立体图；

图26C是根据本发明的系统和方法的实施例的、没有支撑剂的传送机 料斗的局部立体图；

图27A是根据本发明的系统和方法的实施例的、具有用于传送支撑剂 的多个分区和多个外壁的传送机带的局部立体图；

图27B是图27A中所示根据本发明的系统和方法的实施例的、具有传 送支撑剂的多个分区和多个外壁的传送机带的可替代实施例的局部立体 图；

图28A是根据本发明的系统和方法的实施例的传送机的第二端的局部 立体图，其具有护罩的局部剖视图，以清楚地进一步示出传送机；以及

图28B是根据本发明的系统和方法的实施例的传送机的第二端的局部 立体图，其具有滑槽的局部剖视图，以清楚地进一步示出通过重力加料将 支撑剂放置到滑槽中的传送机带第二端。

具体实施方式

图1示出用于支撑剂的运输和储存的示例性设备1。设备1包括集装 箱2。集装箱2具有顶壁3、一对侧壁4和5以及一对端壁6和7。该对侧 壁4和5在该对端壁6和7之间延伸。集装箱2具有位于该对侧壁4和5 之下和该对端壁6和7之下的底部排出口(未示出)。舱盖8铰接安装到顶 壁3，以覆盖顶壁3中的开口。

在图1所示的示例中，顶壁3具有一个大致平坦的表面，然而应理解 的是，顶壁能够包括以不同角度定位的一个或更多个表面。舱盖8通过铰 链9连接到顶壁3。闩10a和闩10b用于将舱盖8紧固于顶壁3中的开口 上。在正常使用中，舱盖8将具有固定于其周围的衬垫或垫圈，使得当舱 盖8处于关闭位置时(如图1所示)，舱盖8将会在形成于顶壁3中的开口之上形成液密密封。

侧壁4和5以及端壁6和7限定矩形的配置。绕侧壁4和5以及端壁 6和7的外表面配置框架10。框架10包括水平构件11a和垂直构件11b。 水平构件11a和垂直构件11b相对于侧壁4和5以及端壁6和7形成交叉 网格式配置。特别地，水平构件11a和垂直构件11b本质为方管，其将抵 靠于各个壁的外表面。这样，框架10有助于设备1的结构完整性。能够看 出的是，存在位于侧壁和端壁之间的拐角处的拐角立柱12、13、14和15。 这些拐角立柱12、13、14和15提高集装箱2在其拐角处的结构完整性。

集装箱2包括底部16。底部16本质为矩形结构。在底部16，在拐角 立柱12、13、14和15之间延伸有适当的水平结构构件。

在图1中能够看出的是，存在固定于侧壁4的梯子17。梯子17配置 以垂直地延伸。梯子17的上部与顶板3相邻。这样，工作人员能够为打开 或关闭舱盖8的目的而轻易接近舱盖8。

图2图示了集装箱2的内部的示例。如可见的，集装箱2能够包括拐 角立柱13和拐角立柱14。侧壁4在拐角立柱13和拐角立柱14之间延伸。 顶板3安装于拐角立柱13和拐角立柱14的顶部。图示舱盖8在顶板3上 处于关闭位置。

在图2中能够看出，存在角板19和角板20。角板19和角板20用于 将端板支撑在其各自的表面21和22上。角板19和角板20中的每一个具 有通过其中而形成的孔。所述孔帮助减小角板19和角板20的重量，同时 保留角板的结构完整性。如下文将要描述的，侧板23图示为朝着集装箱2 的底部16延伸。

端板和侧板形成与集装箱2的底部16相邻的漏斗。该漏斗朝向底部 16处的底部排出口24。侧板和端板的角度帮助确保集装箱2内的全部内容 物通过底部排出口24排出，同时确保在集装箱2的内部空间内能够容纳最 大量的支撑剂。在实施例中，该空间容纳45000磅到48000磅的支撑剂。 特别地，由用于支撑端板的角板19和角板20的表面21和表面22所限定 的角度能够相对于水平面成大于25°的角度。特别地，该对端板能够相对 于水平面以小于37°的角度延伸。在本发明的实施例中，端板相对于水平 面以约31°的角度延伸。类似地，侧板23还能够相对于水平面以大于25° 的角度延伸。该对侧板能够相对于水平面以大于30°的角度延伸。在本发 明的实施例中，该对侧板中的每一个侧板相对于水平面以38°的角度延伸。 已发现的是，这种配置用于确保全部的支撑剂从集装箱的内部排出。在图 2中可见，在底部16处形成有一对叉车套25a和25b。这样，叉车的货叉 能够容纳在套25a和套25b内，以允许叉车提升和操纵集装箱2。

图3进一步图示根据本发明的实施例的集装箱2的方面。特别地，在 图3中，端板26和端板27图示为定位在与角板19和角板20相关联的表 面21和表面22上。端板26和端板27图示为轻微弯曲的配置。这样，其 形成用于排出支撑剂的漏斗。类似地，图3将侧板23图示为在端板26和 端板27之间延伸。另一个角板28延伸自集装箱2的底部16，以便为侧板 23提供结构支撑。应当注意的是，集装箱2的另一侧面能够具有类似的配 置。

图3还示出水平构件11a和垂直构件11b的布置，水平构件11a和垂 直构件11b布置为以交叉网格式配置抵靠侧壁4。垂直构件11b中的每一 个在顶壁3和底部16之间延伸。

图4示出一幅端视图，其示出集装箱2的端壁6。端壁6朝着位置相 邻于底部16的漏斗29向下延伸。角板30和角板31用于支撑漏斗29的侧 板。端壁6还包括水平构件11a和垂直构件11b。水平构件11a和垂直构件 11b以交叉网格式配置来布置。特别地，水平构件11a能够在拐角立柱12 和拐角立柱13之间延伸。垂直构件能够从顶壁3朝着底部16延伸。集装 箱2的相对端将具有类似的配置。

图5示出根据本发明的实施例的设备1的底部结构32。特别地，底部 结构32包括底部排出口24。矩形的加强板33固定于底部排出口24周围， 以向其提供结构完整性。图5还示出与底板中的一个相关联的一对角板22 和34。另一对角板21和35与另一端板相关联。一对角板36和37用于支 撑侧板中的一个。类似地，一对角板38和39用于支撑侧板中的另一个。另一个支撑角板结构28图示为在角板36和角板37之间延伸。角板36和 角板37的布置连同角板28一起形成用于以坚固和稳定配置将侧板支撑于 其上的矩形结构。类似地，存在在角板38和角板39之间与底部结构32 呈间隔关系延伸的另一个角板40。已发现这种角板布置优化了用于支撑集 装箱内部的支撑剂的沉重重量的侧板和端板的结构完整性。

图6是示出本发明实施例的设备1的底部结构32的示例的进一步图示 说明。特别地，在图6中可见，角板36和角板37延伸自底部结构32的侧 面41。横角板28固定于角板36和角板37并在其之间延伸。角板38和 角板39延伸自底部结构32的侧面42。横角板40固定于角板38和角板39 并在其之间延伸。角板22和角板34延伸自底部结构32的侧面43。类似 地，角板21和角板35延伸自底部结构32的相对侧面44。角板的这些布 置朝着底部排出口24延伸。

图6中的结构在若干方面加强集装箱2的强度。在根本上，拐角立柱 12、13、14和15的方管式布置提供集装箱的拐角处的强度。而且，各垂 直构件11b和水平构件11a的布置进一步加强框架10的强度。角板如此布 置，以大致定位在底部结构的每一个侧面的中心处。这样，在最需要强度 的区域中，这些角板与底部结构的侧面配合以提高结构完整性。横角板28 和40的使用还避免所连接的角板的偏转，进而加强位于其上的侧板的强 度。

在图6中可见，在底部结构32的每一个拐角处形成有容座47、49、 51和53。容座47、49、51和53如此配置，以容纳与底层结构相关联的销。 如下文将描述的，设备1适合于放置在支撑结构、比如托架上。这样，为 了确保集装箱2在支撑结构上的适当定位，支撑结构上的销将与容座47、 49、51和53对准，以确保集装箱2适当地定位在下面的传送机之上。这样，确保底部排出口24定位在适当位置。而且，支撑结构的销和容座47、 49、51和53之间的配合减小了振动对支撑剂排出的影响。这避免了来自 通过底部排出口24释放的支撑剂的潜在毒性尘雾的产生。这样，这些容座 47、49、51和53出乎意料地提供了以下二者的结合，即将集装箱精准定 位到支撑结构上，同时在支撑剂从集装箱2释放期间使尘埃的潜在毒性产 物和二氧化碳颗粒最小化。

图7图示本发明实施例的集装箱2的顶壁3的示例。特别地，开口55 图示为形成于顶壁3中。开口55能够具有基本上大于顶壁3的一半长度的 长度尺寸。开口55的宽度基本上小于顶壁3的宽度。最终，开口55的这 种细长的配置确保支撑剂能够适当和快速地排出到集装箱2的内部空间 中。开口55的细长性避免了在顶壁3上可以形成的开口、比如小的观察孔 受到约束的问题。舱盖8能够放置在开口55之上。舱盖8能够具有稍大于 开口55的面积的面积，以确保以液密方式将集装箱2的内容物适当地留存 在其中。这样，通过舱盖8的液体渗透的潜在损害影响得到有效避免。而 且，将舱盖8放置在开口55上还避免来自集装箱2内部的潜在毒性尘埃和 石英颗粒的释放。

图8图示示例性舱盖8。舱盖8在其一侧上具有铰链9。衬垫材料57 绕舱盖8的外周固定。这种衬垫材料可以为橡胶、弹性体的或聚合的材料。 这样，当舱盖8在开口55上适当地关闭时，集装箱2的内容物被密封在集 装箱的内部之中。

图9图示根据本发明实施例的集装箱2的仰视图的示例。特别地，绕 排出口24定位有加强板59。加强板59具有开放的矩形配置。这样，这种 加强板59在支撑剂的排出期间提高侧板和端板的结构完整性。如下文将描 述的，滑动的闸门机构能够放置在相邻于底部排出口24，以允许内容物从 集装箱2内部释放。

图10是根据实施例的设备1的侧视图，并且具体示出了形成在端壁7 上的一系列刻度61。这些刻度61指示集装箱2的内部中的支撑剂的体积。 虽然集装箱2的内壁和端壁是不透明的，但能够通过在端壁7上敲击而轻 易地确定集装箱内部中的支撑剂的水平。声音上的改变将对应于刻度61 的水平。这样，使用者能够适当地确定是否有支撑剂留存在集装箱之内以 及是否全部的支撑剂都已从集装箱排出。图10还示出侧板63和侧板65 的定向。侧板63和侧板65从漏斗23朝着底部排出口24聚拢。

如前所述，侧板和端板的角度有助于避免将支撑剂留存在集装箱内部 之中的问题，同时允许在集装箱内容纳最大量的支撑剂。在本发明的实施 例中，集装箱2具有118英寸的长度和96英寸的宽度。设备1如此特别配 置以放置在轨道车上或拖车上，但是本领域技术人员在阅读本说明之后将 理解其他的运输方式也是可允许的。为了在高速公路上运输设备1，必须 处理一些重量限制(如上文所述)。为了遵守道路上的重量限制，集装箱2 应当容纳不超过48000磅的支撑剂。最终，集装箱2和其中的支撑剂的总 重量应该不大于52000磅。这样，有必要连同端板和侧板一起配置底部结 构，使得集装箱内能够容纳约48000磅的支撑剂。已用侧板和端板的各种 配置和定向进行了实验以确定这种侧板和端板的配置。

示例1：对其中侧板具有30°的角度且端板具有37°的角度的集装箱 进行了实验。该集装箱具有5560磅的皮重。该集装箱装满支撑剂，使得集 装箱和支撑剂的毛重为43460磅。这样，这种集装箱的总容量为37900磅。 如果砂为“手工包装的(hand-packed)”，那么砂的总容量为43900磅。集 装箱具有512立方英尺的内部容积。

在实验期间发现，侧壁和端壁的这种定向使几乎全部的支撑剂从集装 箱有效地排出。然而，一般地，集装箱仅能运输37900磅的砂。这样，集 装箱的容量显著地小于理想容量。因为对每个集装箱都期望最大量的支撑 剂，发现侧板和端板的这种配置和定向是低效率的。

示例2：将集装箱如此修改，使得侧板相对于水平面以20°的角度延 伸而端板相对于水平面以25°的角度延伸。这种集装箱的总重为5420磅。 这种集装箱的内部容积为554立方英尺。这样，这样的集装箱中仅能够容 纳不足量的支撑剂。在对这种配置的实验期间发现，集装箱内留存有4120 磅的支撑剂。这样，发现侧板和端板的这种定向在使全部内容物从集装箱 排出上是低效的。因而，可用的支撑剂少于期望的量。

示例3：另一个测试在其中侧板相对于水平面以20°的角度定向并且 端壁相对于水平面以25°的角度定向的集装箱上进行。集装箱的总重为 5380磅。集装箱和其中砂的毛重为46900磅。集装箱具有41520磅的容量。 这种集装箱的内部容积为554立方英尺。发现这种侧板和端板的这种定向 导致容纳少于必要的量的支撑剂。

示例4：在所进行的另一测试中，侧板相对于水平面以25°的角度定 向而端板相对于水平面以31°的角度定向。这导致536立方英尺的集装箱 内部容积。集装箱的总重为5480磅。遗憾的是，这种相对陡的板的定向使 得集装箱的容量最小化。这样，集装箱中能够包含基本上小于41000磅的 支撑剂。

示例5：将集装箱如此修改，使得侧板相对于水平面以38°的角度延 伸而端板相对于水平面以31°的角度延伸。这种集装箱的总重为6200磅。 其中有砂的集装箱的毛重为52000磅。这样，集装箱内的砂的量为46500 磅。集装箱的内部容积为600立方英尺。在对这种配置的实验中发现，所 有支撑剂都如所期望的从集装箱内部排出。此外，集装箱内支撑剂的量(即 46500磅)是最优的。换言之，该量的支撑剂满足对支撑剂传送的需要， 同时还确保用来运输这种装备的装备遵守高速公路规定。这样，发现端板 和侧板的这种布置使得支撑剂的排出最优化，同时还提高运输支撑剂的集 装箱的容量。

图11图示本发明的集装箱2的一种配置，其在集装箱2的底部排出口 24处定位有闸门44。闸门44具有由此向外延伸的一对销48和58。闸门 44示出于其关闭位置。致动器可以用于使得闸门44从图11中所示的位置 在朝向侧壁4或5的方向上移动。销48和58图示为从闸门44的侧面向外 延伸。这样，合适的致动器、例如液压活塞-气缸装置可以连接到这些销， 以实现闸门44从关闭位置到打开位置的必要移动。

图12是示出了如在本发明的支撑剂排出系统的实施例中使用的示例 性支撑结构60的端视图。支撑结构60具有形成顶部表面64、底部表面66 以及侧面68和70的框架62。框架62的顶部64具有可以在其上放置集装 箱10的表面。合适的销连接件72和74从顶部表面64向上延伸以接合集 装箱10上相应的容座。可以采用这些销72和74以确保集装箱10适当地 定位于支撑结构60上。

容座76定位为在顶部表面64处或者与顶部表面64相邻。致动器78 固定到框架62并且延伸到容座76。如可以看出的，容座76具有在其顶端 中形成的缝隙。容座76的缝隙适合于容纳集装箱10的闸门44的销48和 58中的一个。一旦容座76将销48容纳在其中，就可以使致动器78致动， 以使容座(及其容纳的销)从第一位置80移动到第二位置82。当容座76(以及容纳在其中的销)移动到第二位置82时，闸门44会打开使得支撑 剂可以通过集装箱2的底部排出口24排出。由于销48和58对称放置，且 由于集装箱2相当对称，因此支撑结构60特别适应于在集装箱2可以放置 到顶部表面64上的情况下的各种定向。

在图13中，顶部表面64之下定位有料斗84。当闸门44位于打开位 置时，料斗84用于容纳通过集装箱2的底部排出口24排出的支撑剂的一 部分。这样，可以采用料斗84以将支撑剂适当地计量供应到传送机86上 (图14中示出)。传送机86位于料斗84的开口88下方。

如图13中可以看出的，料斗84具有通常倒V形配置的开口88。存在 与开口88相配并且也具有V形配置的计量闸门90。计量闸门90可以小距 离移动，以使得能够选择性地和受控地将支撑剂从料斗84排出到传送机 86上。

图14示出料斗84的内部。料斗84包括侧壁92和94以及端壁96和 98(图13中示出)。壁92、94、96和98形成为漏斗的形状，以使支撑剂 朝着计量闸门90向下移动。在图13中可以看出，料斗84的开口88具有 在其中形成的多个缝隙。类似地，计量闸门90具有穿过其形成的多个缝隙。 缝隙之间的结构基本上是实体的。这样，当计量闸门90的缝隙与开口88 的缝隙对准时，则可以将支撑剂排出到下面的传送机86上。计量闸门90 在一个方向或者另一个方向上的小移动会阻挡支撑剂流动通过料斗84的 开口88的缝隙。这样，可以使用非常小的致动器100和102来实现将支撑 剂适当地计量供应到传送机上。如果期望支撑剂小的流速，则致动器100 和102会使计量闸门90仅移动小距离。如果需要较大的流速，则致动器 100和102会使计量闸门90移动为使得计量闸门90的缝隙完全对应于开 口88的缝隙，以实现支撑剂从料斗84向下到传送机的最大流量。

图15示出放置在支撑结构60的顶部表面64上的集装箱2。在正常使 用中，可以使用叉车以使集装箱2适当地定位在支撑结构60的销72和74 上的适当位置中。最初，集装箱2的闸门24会是关闭的。此外，计量闸门 90也可以是关闭的。当集装箱2适当地定位时，闸门44可以移动到打开 的位置使得支撑剂被排出到料斗84中。于是料斗84可以填充有支撑剂。当期望使支撑剂从料斗84沿着传送机移动到期望的目的地时，则计量闸门 90可以打开以实现支撑剂通过料斗84的开口88的期望流速。

图16示出其中集装箱2放置在支撑结构60的顶部表面64上的侧视图。 传送机120示出为纵向延伸。这样，当支撑剂通过与料斗84相关联的计量 闸门90时，可以以受控的方式将集装箱2的内部空间内的所有支撑剂传送 到传送机120上。

图16和图17图示放置在支撑结构118上时的示例性集装箱110、112、 114和116。支撑结构118具有足够的长度以适应集装箱110、112、114和 116。可以看出，传送机120布置在支撑结构118的顶部表面下方以及在各 个集装箱110、112、114和116下方的各个料斗122、124、126和128下 方。传送机120为合适地绕滑轮和惰轮卷绕以行进期望路径的环形传送机。 从集装箱110、112、114和116排出的支撑剂被排出到传送机120上以沿 传送机以及沿向上延伸的部分130行进。传送机120的端部132会对滑槽 134打开。滑槽134可以朝向在压裂现场处的期望目标。这样，可以配置 集装箱110、112、114和116的阵列以更换压裂现场处的现有储存设施。 由于轮136的使用，支撑结构118连同传送机120一起可以是可在道路上由货车容易地运输的。前端138可以适当地连接到货车，以允许本发明的 系统的容易运输。

图17示出集装箱110、112、114和116在支撑结构118上的示例性放 置。端部138包括用于附接到货车的合适的钩挂(hitch)连接。传送机120 在集装箱110、112、114和116的下方延伸以将支撑剂传送到滑槽134。滑 槽134可以以与传送机120的端部132协作的方式适当地枢轴转动，以允 许支撑剂受控地且直接地被排出到期望位置。

在实施例中，集装箱2制造成单个单元。如以下会更彻底讨论的，集 装箱2的闸门44具体地设计为与位于传送系统上的致动器78对准。致动 器是液压控制的，并且容纳附接到闸门44的销48。当致动器70被启动时， 闸门44水平移动以允许支撑剂从其排出。

在实施例中，集装箱可以具体应用于通过轨道的运输。特别地，可以 设计轨道车以适应最多达到四个集装箱2。这样，当在轨道车上放置四个 集装箱时，轨道车可以运载大约180000磅的支撑剂。轨道车可以与运载 20英尺、40英尺和53英尺的联运集装箱的当前联运轨道车相似。轨道车 会包括向下到轨道车的底盘均匀间隔开的典型联运负载锁定装置。集装箱 应该由足够宽的材料构成，以使集装箱的整体装载重量保持在目前规范的 铁路重量准则下。此外，其必须足够强以承受载货集装箱的负载。该改进 使得砂矿能够将支撑剂直接装载到集装箱2中以加快装载过程。其也无需 在矿场处建造筒仓储存。一旦集装箱到达其指定的位置或区域，就由此省 去到气动拖车、筒仓或平地储存的转运过程。

此外，本发明的实施例包括可以在井场处使用的改善的传送系统。支 撑结构60包括制作钢架，可以将多个集装箱定位到所述制作钢架上。集装 箱锁定到将集装箱紧固到框架的容座中。集装箱于是会处于在闸门打开时 将支撑剂从集装箱传送到主传送带的传送系统之上。托架配备有可以控制 闸门打开和关闭的液压系统。本发明的实施例的集装箱可以组合成与被称 为SAND KINGS(TM)、SAND CHIEFS(TM)和SAND DRAGONS(TM)的现 有装置兼容的附件或者储砂筒。通过以本发明的可移除集装箱来代替这些 装置上的现有料斗，在支撑剂传送过程中可以获得甚至更高的效率。

本发明的实施例的传送系统是一旦支撑剂被传送到井场就将其从集装 箱传送到用于混合单元的混合器皮带的替代方法。本发明的传送系统提供 在SAND MASTER(TM)、SAND KING(TM)、SAND DRAGON(TM)、SAND MOVE(TM)等中常见的所有功能。这样，实施例使得待计量供应的砂能够 通过限料闸门的液压系统流动到传送带上。集装箱首先被升起到支撑结构 上的位置。底部限料闸门被液压制动器的容座所容纳，以建立闸门的销与 液压系统之间的锁合。液压系统然后打开限料闸门和支撑剂以重力供料到 位于支撑结构上的料斗中。与料斗系统相关联的另一组限料闸门于是通过 另一个液压系统打开。这使得支撑剂能够被计量供应并且流动到传送带上。 传送带然后可以将支撑剂传送到混合器或者T形带。支撑剂然后可以与混 合器中的其他物料进行混合。

目前，在支撑剂到井场的传送中使用昂贵的气动散装货车。一旦在现 场，卡车运输者就采用动力输出单元将砂“吹”到砂储存装置中。该传送 经常花费超过一个(1个)小时来完成。通过在本发明的10英尺集装箱中 将砂传送到井，省去了昂贵的专用设备件的使用。集装箱可以搭载在标准 平板拖车、阶梯子甲板拖车、低货架拖车或者其他更常用的拖车上。这样， 本实施例的方法能够挖掘更大范围的可用货运能力。这可以降低到井的运 输成本。虽然气动拖车传送以“往返行程”的英里数来定价，但是通过更 常见的设备件(能够得到“载货回程”)来传送集装箱显著地降低了整体运 输成本。例如，非常需要将部件、工具和其他井口设备带出井场进行维修 或者返回制造商或租赁公司。平板拖车现在是空的，当其在现场时具有容 纳所述负载的能力，而不是调用另外的货运公司来提供该服务。对“货物 快车”服务的减少的需要对于服务公司以及最终对于勘探与生产的公司来 说是另一显著价值。

对于将空的集装箱送回砂分配设施而言，可以由单个平板拖车送回总 共四个(4个)空的集装箱。这在从井场将集装箱移出中提供了4:1的效率 水平。此外，40英尺集装箱的底架能够用于空集装箱和满集装箱两者的移 动。正如集装箱一样，支撑结构可以由典型的平板货车传送到井场。支撑 结构可以通过货车以与任何其他拖车相似的方式牵拉到现场。

此外，由于本发明的实施例采用10英尺ISO集装箱，该ISO集装箱 相对于其可以储存的砂的容量而言占据小的占地面积。当集装箱堆叠为三 层高时，集装箱在80平方英尺的占地面积上可以储存大约135000磅。在 井口处以及在可能的支撑剂转运设施中可用的空间可能是极其有限的。这 样，实施例使在这种位置处对于给定量的支撑剂所需的占地面积最小化。

由于围绕井场作业的环境和安全问题正成为日益关注的问题，因此相 关的是，实施例使得释放到空气中的颗粒物的量最小化。支撑剂目前是通 过气动拖车传送到压裂现场的。使用气压来对拖车加压，然后将物料“吹” 到砂储存单元中。该过程产生超过随后可以被压裂现场的人员吸入的大量 颗粒物。此外，在将砂吹入到砂储存设施中时，砂储存设施必须将增压空 气排到大气中。这产生了对颗粒物甚至更大的暴露。在现场传送支撑剂的持续需求在空气中产生了粉尘和小颗粒的恒定环境。由于实施例省去了气 动传送装置，因此方法显著地降低了压裂现场的颗粒物的量。从集装箱到 混合器的重力供料传送方法大大地提高了井场人员的安全性。而且，实施 例通过减少正在使用或者等待的货车的量来减少货运排放。通过减少这种 货车交通来提高井口处的安全性。

关于梁车的另外细节

图18的侧视图中示出的是用于容纳、船运和分发可流动材料、比如在 井筒作业中使用的支撑剂的集装箱310的示例。将理解的是，图18中示出 的集装箱310可以例如为基本类似于说明书中其他部分所讨论的集装箱2 的构造，例如包括参照图1的集装箱2。对于参照图16和图17所讨论的 集装箱110、112、114和116也是如此。然而，为了讨论图18和图19的目的，申请人对集装箱310进行参照。集装箱310示出为设置在用于沿铁 路(未示出)运输的轨道车312上。虽然在轨道车312上图示了总共四个 集装箱310，但轨道车312上可以有更多或更少数量的集装箱310。示例集 装箱310中的每一个包括具有上托梁316的框架314，上托梁316为端对 端接合地示出的、以在框架312上端处限定出矩形的细长构件。在图示的 实施例中，集装箱310为具有侧表面和上表面的盒状构件，并且其中所述 表面基本为矩形和平面的。类似于上托梁316，下托梁318示出为轴向远 离上托梁216设置。细长的垂直立柱320在托梁316、318的构件端对端接 合所形成的拐角处连接到上和下托梁316、318。平面侧壁322跨越在相邻 的托梁316、318和相邻的立柱320之间形成的空间。在图18的示例中， 相邻的侧壁322在其各自的垂直边缘处接合。

在集装箱310上还设置有垂直的支撑肋324，其示出为沿上和下托梁 316、318之间的侧壁322的外表面延伸；肋324彼此并且与立柱320侧向 地间隔开。水平支撑肋326描绘为在相邻的立柱320之间水平延伸并且彼 此垂直地间隔开。在图18的示例中，水平支撑肋326设置为基本横向于水 平支撑肋324，并且被设置在垂直支撑肋324和侧壁322之间。支撑肋324、 326为彼此侧向间隔开的细长构件，并且在一个示例中其为侧壁322提供 结构支撑并抵抗源于侧壁322中容纳的可流动材料、比如支撑剂的径向向 外突出的力。

框架314的下端包括具有一系列细长构件的主梁328，所述细长构件 端对端接合以形成大致矩形的组件。立柱320的下端在构件接合处所限定 的主梁328的拐角处连接到主梁328。如图18中所示，主梁328与在上托 梁316相对侧上的下托梁318轴向间隔开。侧壁322的下端在下托梁318 处终止，从而在下托梁318和主梁328之间限定出空间329。垂直杆件330 沿空间329的外周设置，并且在下托梁318和主梁328之间垂直延伸。连 接到侧壁322的下端的是下壁332，其远离于侧壁322向下倾斜以形成大 致为截头锥的配置。侧壁322和下壁332的结合限定用于储存和运输可流 动材料、例如支撑剂等的集装箱333。上述开口可选地形成为轴向通过下 壁332以允许材料从集装箱333流动。上述的可选的舱盖设置在开口中以 选择性地分配所容纳的来自于集装箱333之内的物料。支撑腹板334示出 为设置在空间329中处于绕集装箱333的轴A_x成角度的位置并且为下壁 332提供支撑。支撑腹板334的上表面沿着与下壁332的倾斜角互补的路 径远离侧壁322以一定的距离向下轴向延伸。支撑腹板334为大致平面的 并且具有大致垂直定向并且从轴A_x径向地延伸的细长侧面。图18中还图 示侧向通过主梁328形成的开口，其限定缝隙336，并且其选择性地在其 中容纳叉车的尖，以使集装箱310能够升起和移动，比如向着和离开轨道 车312移动。用于集装箱310的部件的示例材料包括金属、金属合金、复 合材料及其组合物。

还是参照图18，所图示的轨道车312的示例为通常被称为“梁车”， 并且其包括沿轨道车312的长度定向的细长的脊状构件340。轨道车312 还包括前轮和后轮342、344，其示出为安装于脊状构件340的下表面，因 此轨道车312能够沿铁轨转运。前和后耦接件346、348图示为分别设置在 脊状构件340的前端和后端并且用于与其他轨道车耦接。如所示出的，脊 状构件340的高度在脊状构件340的中截面350处增大。加强结构351₁、 351₂、352策略性地位于脊状构件340上其高度增大的位置处，并且约在脊 状构件340的中心处。可替代地，加强结构351₁、351₂、352跨过脊状构 件340的长度，其中设置有相邻安装的立柱338。

图19图示了在其上没有安装集装箱310(图18)的轨道车312的示例 的平面图。在该示例中，前轮342的不同定位以透视图图示并且绘示了前 轮342的运动的枢转范围。在此摇枕353示出为安装在脊状构件340的上 表面上，其中摇枕353大致横向于脊状构件340延伸并且向外伸出经过脊 状构件340的横向侧。摇枕353每个都包括细长横杆件354，其横向耦接 于脊状构件340并且提供在其上选择性安装有集装箱310的结构支撑件。 可选的顶板356安装在每个横杆件354的相对端的上表面上，并且安装在 脊状构件340的相对侧上。如所图示的每个顶板356为大致平面的，并且 具有在远离每个横杆件354的相对端一段距离处增大的宽度。顶板356的 较宽和较窄部分宽于横杆件354。每个横杆件354上的顶板356远离彼此 侧向间隔开。安装立柱338附接于顶板的上表面并且位于接近横杆件354 的外部末端处。另外的摇枕358示出在脊状构件340上，并且其接近于脊 状构件340的相对端。摇枕358每个都包括安装于脊状构件340并且大致 横向于脊状构件340定向的细长杆件360；其中杆件360的相对端向外延 伸经过脊状构件340的侧向侧。杆件360沿其长度具有大致一致的宽度。 顶板362设置在杆件360上并且安装立柱338附接于其上。

以侧视图示出的图19为沿线3-3所取的摇枕353的端部的示例。在该 示例中，杆件354具有在接近其附接于脊状构件340处增大的垂直厚度， 从而为在其上安装货物提高结构支撑。还图示了容座364的示例，容座364 轴向伸出通过杆件354的端部并且选择性地容纳安装立柱338。图21以侧 视图示出沿线4-4所取的摇枕358的端部的示例。在此，摇枕358具有沿 其长度大致恒定的厚度，并且包括接近其末端的容座366。再次参照图19， 梯子台设置在脊状构件340的相对侧上并且经过摇枕348。在梯子台上设 置有格栅368、370，以在位于轨道车312上时支撑操作人员。

在一个示例中，集装箱310具有长度为大约310英尺且高度为大约10 英尺的侧部。可替代地，轨道车312具有263000磅的总轨道负载。在“用 于设计、制造和构造货运车的AAR说明，M-1001”中提供了轨道车312 的示例设计说明，其整体并入本文。作为替代，对AAR板B设计极限尺 寸。可选地，轨道车312被设计为遵守AAR互换规则和D.O.T.要求并且具 有AAR互换规则第70条的轻称重和涂装要求。在示例中，轨道车312的 部分是使用针对互换性的计量器和模板来制造和组装的。以下是可选的尺 寸：端部底梁的长度—45’-10 1/2"；端部底梁的宽度—8'-6 1/2"；抓手的最 大宽度—9'-5 1/2"；耦接件牵引面的长度—49'-2"；锤的长度—46'-6 1/2"； 货车计量器—4'-8 1/2"；摇枕的中心至中心(货车中心)的长度—32'-2"； 货车轮基部—5'-10"；总轮基部—38'-0"；铁轨的顶部至端部阶梯子的顶部的高度—6'-3 1/2"；至砂集装箱顶部的最大高度—13'-1 1/4"；铁轨顶部至 耦接件中心的高度—2'-10 1/2"；总铁轨负载—263000磅；负载极限(4× 55000lb集装箱)—220000磅；汽车的轻重量(估计的)43000磅；曲线 转运半径：非耦接的—150'；耦接于例如汽车—151'；耦接于40'基地车— 175'。根据AAR M976，货车铸件可以为110吨、16"中心辊和适用于286000 磅的总铁轨负载的弹簧组。然而，货车可以装设适用于263000磅总铁轨负 载的弹簧。侧框架可以为根据AAR规范M-203和M-210的AAR M-201B+ 级铸钢。侧框架可以是窄底座型并且具有一体单元的制动梁引导件。柱引 导件可以具有通过SAE J429 8级紧固件紧固的耐磨板。摇枕可以为根据 AAR规范M-202和M-210的AAR M-201B+级铸钢，其具有针对宽松的锰 钢或聚合物的水平耐磨板设计的1 3/4英寸X 16英寸加工的辊、2英寸焊 接钢的垂直耐磨环。中心板支撑表面可以为机械加工的。滚子轴承接盘可 以针对6 1/2"X 9"K类轴承和窄底座侧框架。存在不具有温度指示器的示 例。推力轴肩可以进行硬化。滚子轴承可以为用于6 1/2"X 9"轴颈的NFL 型。根据AAR规范M-101最新修订K类F级，轴件可以具有以61/2"X 9" 轴颈的标定100吨能力。示例中的轮为36"、AAR H-36或CH-36，一次磨 损，C类。侧轴承可以是恒定触点金属帽长距离行进型，并且可选地通过 SAE J429 8级螺栓和IFI-100C级锁紧螺母附接于摇枕。示例中的中心销为 1 3/4"直径的A36钢。

在又一个可选实施例中，中心底梁为鱼腹箱型而中心处的底部舱盖板 为在-20°F下夏比V缺口为15ft-lb的1/2英寸的ASTM A572 GR50钢。 端部处的底部舱盖板可以为在-20°F下夏比V缺口为15ft-lb的3/4英寸的 ASTM A572 GR50钢。顶舱盖可以为从锤到锤的7/8英寸的ASTM A572 GR50钢。在实施例中，端部处的腹板为在-20°F下夏比V缺口为15ft-lb的5/8英寸的ASTM A572GR60钢；而中心处的腹板为5/16英寸的ASTM A572 GR50钢。底座处的中心底梁分离器可以为1/2英寸ASTM A572 GR50 钢板。一个示例中的本体摇枕是包含3/8英寸ASTM A572 GR50的双腹板 的堆焊设计。顶部舱盖板可选地为在-20°F下夏比V缺口为15ft-lb的3/8 英寸ASTM A572GR60钢，并且仅延伸经过货车侧轴承。可替代地，底部 舱盖板具有3/8英寸的ASTM A572 GR50。摇枕垫板可以为ASTM A572 GR50钢，其焊接于底部舱盖板和中心底梁凸缘。可替代地，腹板加劲件为 位于摇枕上截面的关键改变处的ASTM A572GR50钢。底座可以处于每辆 车的三个位置处，为堆焊设计，其具有焊接于中心底梁和底座端板的5/16 英寸的ASTM A572 GR50钢。底座可选地为中心底梁伸出的悬臂。在示例 中，底座顶部舱盖板为3/8英寸的ASTM A572 GR50钢并且从底座端板延 伸到中心底梁顶部舱盖板，并且其焊接于底座腹板和和中心底梁的顶部。 底座底部舱盖板可以为3/8英寸的ASTMA572 GR50钢并且从中心底梁腹 板延伸到底座端板，并且其焊接于横托架腹板。底座顶部舱盖板可以通过 5/8英寸的ASTM A572 GR50在IBC连接器将集装箱连接到底座处的区域进行加强。在一个示例中，每辆车设置两个横枕木，其由3/8ASTM A572 GR50钢制成，从中心底梁腹板延伸到端部底梁，并且焊接于中心底梁和端 部底梁腹板和凸缘。端部底梁可以由5/16英寸ASTM A572 GR50钢形成并 且焊接于中心底梁和横枕木。本体侧轴承可选地设置为布氏硬度277-341 的5英寸宽锻钢，并且通过扭转至300ft-lbs的两个(2个)3/4英寸的8级方颈犁尖螺栓、ASTM F-436硬化垫圈和ASTM A563C级六角螺母紧固 于钢填充器和摇枕底部舱盖板。螺母可以为扭曲后焊接于螺栓的钉。底座 可以加强以将满载的车抬离货车。耦接件可以为底部操作的AAR EF511CE 减少松弛的E级钢。在示例中，耦接件释放索具对于底部操作耦接件是标 准的，并且轭可以为SY45AE的E级钢。牵伸齿轮托架可以螺栓锁紧于中 心底梁，并且牵伸齿轮可以为具有Y44跟随器的AAR M-901E。在实施例 中，制动系统的设计和安装是根据AAR标准S-400、S401、S475和AAR 领域人工规则88A.2.r的；并且可以根据AAR标准S-486进行测试。车可 以装备有包括下游比例阀的一个40％空载的装置。极强的钢管可以用于所 有管道系统，除了为Sch40的短螺纹套管。管道系统可以通过楔形管锚紧固于车的底架。在示例中，最大无支撑跨度为8'-0"。单独的杆可以在应用 于车前形成为精准的形状。管连接件可以通过可调(枢转)插口焊接配件 或全焊接耦接件制成。在角式管塞的实施例中，连接件可以为旋拧型的。 三通支管对于1 1/4"管可以为全焊接应用，而对于1"管可以为螺栓凸缘配 合。制动比可以是根据D.O.T.要求和AAR互换规则的。可选地包括的是 AAR 1993N组手闸门，其为具有1966曲柄的垂直轮、无旋转、快速释放 型(长柄)。针对制动器的10英寸乘12英寸(10"×12")圆筒活塞行程可 以根据AAR互换规则的第3条。可以应用具有双钳口的E组双驱动松紧 调整器。示例制动蹄为两英寸(2")的高摩擦合成型，名称为AAR H-4。 示例制动杆为AAR标准第24号，角度修正，并且具有金属蹄抵挡突起。 在实施例中，制动销为C1050钢，其为车削的或落锤锻造的并且感应硬化 为洛氏硬度C60-63和0.080"～0.100"的深度，其中销的最小直径可以为1 3/32"。制动销可以通过3/8"标准的开口销键紧固。制动蹄键可以为锻钢弹 簧型。

另外的示例性实施例包括锻钢设计的货车杆和连接部。汽车制造商可 以用1"火焰切割ASTM A36钢制造本体杆。示例的制动杆为7/8英寸直径 的ASTM A36钢而制动杆支撑件可以为配备有非金属防磨损件的闭合环设 计。一个示例的不锈钢标记板设置在每一个车上，其在空气制动汽缸附近 的可见位置上示出应用于该车的制动杆尺寸和汽缸尺寸。可以使用螺纹连 接到螺纹套管的球型角式管塞，该螺纹套管通过通过螺纹耦接焊接的插口紧固于制动管。示例的释放杆具有1/2英寸直径的ASTM A36钢，其具有 闭合环形端部并且针对制动汽缸释放阀的进油操作而布置。制动容器可以 为全焊接制造的设计。制动杆件耐磨板可以为全金属型UW-116。安全器 械可以遵守AAR和FRA要求而第一车可以由FRA检查员进行检查。把手 可以为ASTM A576GR1015钢的3/4"圆杆锻件。梯子可以具有紧固于L2X 2X3/16 ASTM A36钢制框的把手。梯子组件可以如可应用的通过螺栓锁 固或螺纹连接的螺栓和螺母紧固于车身。底梁脚蹬可以为1/2英寸X 2英 寸的ASTM A36钢，并且可选地位于车的每一个拐角处并通过5/8英寸的 紧固件紧固于侧底梁。端部平台在一个示例中为19 ¹/₂"X100"并且安装在 车的两端上。钢表面可以为防锈、防垢、防尘、防油和防潮而被清洁。侧面、端部和底架可以在喷涂前喷砂成商业品质的表面处理(SSPC SP-6)。 气阀、手闸门、松紧调整器等可选地在喷砂期间不被移除而是受到适当的 保护。在组装后不可进入的和开放于大气的金属对金属的搭接接头或表面 可以在组装前用可焊接的底漆进行喷涂。侧部和端部的外表面可以用4密 尔的最小干膜厚度的水性丙烯酸乳液进行喷涂。对于所有轨道车，所有喷 涂物可以根据Gunderson喷涂规范为无铅的。报告标记和车编号可以内侧 于2号轴地钢冲压在中心底梁的BL侧上和车的BR拐角处的侧底梁上。喷 标可以根据AAR标准手册和建议规范的章节“L”以及顾客的要求，并且 可以基于263000磅的总铁轨负载。背胶标贴可以根据AAR规范M-947来 生产。货车在从货车制造商接收时可以具有一层(1层)底漆涂层，并且 可以在侧框架的右手侧张力构件上喷标以顾客报告的标记和车编号。路线 卡板，每车两个，可以为焊接于车侧部的全金属型。路线卡板可以喷涂与 外部车身相同的颜色。轨道车12可以配备有两个(2个)AEI(自动装备 识别)标签。螺栓和螺母可以螺纹连接为根据针对美国螺纹标准2类配合 的美国螺纹标准2A类外螺纹和2B类内螺纹的粗制螺纹系列。螺栓头可以 根据美国标准正六边形。除非特殊说明，螺母可以为美国标准ASTM规范A563GR A或更强。除非特殊说明，高强度螺栓可以符合ASTM规范A325 或者更强。符合AAR规范M-922的自锁螺母可以用在将控制阀、组合式 容器、制动汽缸、保持器阀和角式管塞“U”形螺栓紧固于车身支撑件的 螺栓。符合AAR规范M-922的自锁帽螺钉可以用于将所有凸缘管配件紧 固在容器、ABDW阀、制动汽缸和保持器阀上。铆接锁紧螺栓应用可以根 据AAR标准手册和建议规范的第五章C节第二部分。焊接实践可以根据 AAR标准手册和建议规范的第五章C节第二部分。

关于运输的另外细节

参照图22，示出了根据本发明实施例的支撑剂传送系统210。支撑剂 传送系统210包括以环形特征形成的轨道212。集装箱拖运车214可移动 地定位在轨道212上。支撑剂供应站216定位在轨道212上。集装箱拖运 车214可沿轨道212移动到支撑剂供应站216之下的位置。支撑剂排出站 218相邻于轨道212的另一部分定位。集装箱拖运车214可沿轨道移动到 相邻于支撑剂排出站218的位置。支撑剂运输路径220与轨道212成间隔 关系延伸。起重机222具有相邻于支撑剂排出站218的部分和相邻于集装 箱运输路径220的另一部分。起重机222适于使支撑剂集装箱从支撑剂排 出站218朝着集装箱运输路径20移动。

在图22的示例性实施例中，起重机为门式起重机224。这样，门式起 重机224具有位于支撑剂排出站218正上方的一部分和位于集装箱运输路 径220之上的另一部分。

集装箱运输路径在图22中图示为道路的形式。多个货车226和228 可移动地定位在集装箱运输路径220上。货车226和货车228可在门式起 重机224之下的位置与使用来自支撑剂集装箱的支撑剂的井的位置之间移 动。货车226图示为具有定位于其上的集装箱230。

支撑剂供应站216包括布置在装载机架238之上的多个筒仓232、234 和236。装载机架238定位在轨道212之上。各种吊运车214被图示为穿 过装载机架238的内部。吊运车214中的每一个包括其上的多个集装箱。 吊运车214上的集装箱中的每一个将在其上端处打开。这样，筒仓232、 234和236中的支撑剂可以通过重力排出引导到吊运车214上的每个支撑 剂集装箱中。

传送机240可以从远离于轨道212的位置朝着筒仓232、234和236 中每一个的上端延伸。这样，传送机240能够用于将大体积量的干燥支撑 剂传送到筒仓中。这样，支撑剂可以储存在筒仓中以备所需。当有对支撑 剂的需求时，那么吊运车214可以沿轨道212移动以移动到装载机架238 中。于是筒仓232、234和236可以打开，以将支撑剂传送到吊运车上的每 个集装箱中。在集装箱装满后，其可以沿轨道212朝着支撑剂排出站218 移动。典型地，传送机240会使经过干燥过程和粒选过程的干燥的支撑剂 朝着筒仓转移。这样，经过这些过程的支撑剂被迅速装入集装箱以避免任 何损害性地暴露于自然环境。

由图22中可见，设置有另一个支撑剂排出站242。换言之，存在设置 于支撑剂排出站242的另一个门式起重机244。门式起重机244具有覆盖 轨道212的一部分和覆盖集装箱运输路径220的另一部分。这样，门式起 重机244可以将集装箱从吊运车214适当地升起，并且将吊运车移动到地 46上的位置或者集装箱248的存货堆上的另一个集装箱的顶部上的位置。 门式起重机244还可以用来使空的集装箱230从货车226移动到空的集装 箱250的存货堆上。其还可以用来将这样的集装箱放置到地上。这样，门 式起重机224和244之下的区域将包括装满支撑剂的集装箱244的存货堆 和空的集装箱250的存货堆。装满的集装箱248的存货堆位于相邻于轨道 212处。空的集装箱的存货堆50图示为位于更靠近集装箱运输路径220处。 重要的是，在本发明中，这些存货堆248和250可以是可根据所运用的具 体系统的期望和要求互换的。支撑剂在被开采、干燥和粒度分离后，可以 继续储存在存货堆250中，以避免暴露于自然环境。

货车226被用于空的支撑剂集装箱的传送。这样，存在位于货车226 的底盘的平板前部上的空集装箱230和位于货车226的底盘后部上的空集 装箱252。因为集装箱230和256是空的，货车226可以用来拖运一对集 装箱，并且可能拖运更多的集装箱。然而，一旦集装箱被装满，货车228 将具有定位在货车228的底盘的平板的后轮前部上的集装箱258。这样，货车228可以用来将装满的集装箱传送到井场。货车228的底盘可以为美 国外观设计专利第D694,670和D688,597号中描述的类型。这种底盘还在 本申请的共同待审的美国专利申请第13/854,405号中被描述。

这些门式起重机224和244可以跨过相当大的距离。这样，其可以配 置为延伸出轨道212和集装箱运输路径20之间的距离。此外，门式起重机 224和244中的每个支撑在轮上。这样，其可以适当地移动以抓住在其之 下的堆248和250中的任意一个集装箱。如果必要，门式起重机244可以 用来将空的集装箱移除和堆叠到堆250中。门式起重机224可以用来将装 满的集装箱移动到存货堆248中。门式起重机224还可以用来将装满的集 装箱从排出站218处的吊运车214移除并将集装箱从吊运车214移动到装 满的集装箱的存货堆248。门式起重机224还可以用来将空的集装箱230 从货车226的底盘移除并将这样的集装箱放置在空的集装箱的存货堆250 上。同样，门式起重机224和244中的每个可以如此配置或互换，使得能 够进行以上操作中的任一项或全部。事实上，在本发明的概念中，单独的 门式起重机可以用于本文期望的全部目的。

在图22中可见，存在相邻于集装箱运输路径220定位的铁路轨道260。 铁路轨道260具有可滚动地定位于其上的多个轨道车262。这样，在本发 明的概念之内，每个轨道车262可以用来运载其平板上的集装箱264。本 发明的这种类型的轨道车在美国外观设计专利第D703,585号中示出。这 样，吗，门式起重机224和244二者之一可以适当移动，或者轨道车可以 移动，使得装满的集装箱可以放置在轨道车上或空的集装箱可以从轨道车 移除。通过示例的方式，门式起重机244可以用来将空的集装箱从轨道车 上升起并且将这样的空集装箱放置在存货堆250上。门式起重机244还可 以用来将这样的空集装箱从存货堆250移动到吊运车214。这样，集装箱 将适于通过吊运车214移动到支撑供应站216之内的位置。此外，门式起 重机224可以用来将装满的集装箱从吊运车244中的一个移除，并且将装 满的集装箱放置在存货堆248上。门式起重机224还可以用来将装满的集 装箱从存货堆48移除并将该集装箱放置到轨道车262上。

在实施例中，集装箱运输路径220可以用于传送空的支撑剂集装箱和/ 或传送装满的支撑剂集装箱到井场。如果必要，分离的路径可以用于空的 支撑剂集装箱的传送和用于装满的集装箱的传送的目的。类似地，铁路轨 道60可以用于传送空的支撑剂集装箱或传送装满的支撑剂集装箱到井场 二者之一。此外或可替代地，分离的铁轨线60还可以用于这些可替代的目 的。

图23为示出实施例的操作的另一视图。特别地，系统210包括轨道 212。可见，轨道212为从支撑剂供应站16延伸到支撑剂排出站218和242 的环状形式。每个吊运车214图示为定位在轨道212上。在图23中，箭头 270图示吊运车214行进的方向。特别地，具有未装载的集装箱的吊运车 272沿轨道212行进以进入装载机架238。支撑剂从支撑剂供应站216的筒 仓排出到吊运车272上的空集装箱中。这样，吊运车272可以沿轨道212 移动以进入支撑剂排出站242。因此，门式起重机244可以用来将装满的 支撑剂集装箱从吊运车272升起，并将支撑剂集装箱放置在存货堆248上。

在图23中示出支撑剂处理厂271。支撑剂处理厂271将处理未加工的 支撑剂、干燥支撑剂并且根据粒度和品质分离支撑剂。经处理的支撑剂沿 传送机273传送到堆积276。未加工的支撑剂堆积274也在图23中示出。 这种未加工的支撑剂可以沿另一个传送机运输到支撑剂处理厂。经处理的 支撑剂堆积276相邻于轨道212定位。传送机240用来将经处理的支撑剂 传送到每个筒仓216中。经处理的支撑剂还可以在筒仓216中进行干燥。 未加工处理的支撑剂堆积274可以传送到相邻于支撑剂处理厂271的位置。

在图23中存在已在相邻于轨道212的位置中的井场处生产的支撑剂的 堆积274和276。传送机240用来将散装支撑剂从堆积274和276传送到 每个筒仓216。散装支撑剂274和276可以通过轨道车传送到这样的位置。

图23还示出货车278。货车278在其底盘上具有空的支撑剂集装箱280 和282。再一次地，因为集装箱280和282是空的，货车278可以用于传 送多于一个空的支撑剂集装箱。门式起重机224用来将空的集装箱280和 282从货车278的底盘移除并将这样的空集装箱放置在空集装箱的存货堆 250上。于是货车78将具有空的底盘。货车278于是可以移动到支撑剂排 出站242，使得门式起重机224能够在货车的底盘的平板上装载来自存货 堆228装满的支撑剂集装箱。现在货车278图示为具有定位在货车底盘的 平板上的装满的集装箱284。由于装满的集装箱284极其沉重，货车278 仅能够运输单个集装箱。该装满的集装箱图示为位于拖车的平板上后轮之 前的中心位置处。货车278然后图示为与装满的支撑剂集装箱一起沿道路 86朝着矿移动。

图23还示出存在在其上具有几个空支撑剂集装箱的轨道车290。再一 次地，门式起重机224可以用来将空的支撑剂集装箱从轨道车290移除并 且将这种空的集装箱放置在存货堆50上。然后轨道车可以移动到排出站 242，使得门式起重机244可以将装满的支撑剂集装箱从存货堆248放置到 铁路车辆290的平板上。然后铁路车辆290可以沿轨道292朝着期望目的 地移动。

如果在实施例中有必要，那么每个门式起重机224和244或门式起重 机224和244中的仅仅一个可以用来将空的支撑剂集装箱从铁路220上的 车辆直接传送到吊运车214。同样，每个门式起重机224和244可以用来 将装满的支撑剂集装箱从吊运车214直接传送到货车底盘的平板上或铁路 车辆的平板上。当存货集装箱的供应耗尽时将发生这种情况。

在实施例中，门式起重机224和244是联合运输的门式起重机，其用 来操纵空的和满的支撑剂集装箱。这些支撑剂集装箱可以移动到或移动自 货车平板、轨道车、吊运车、满的存货堆和空的存货堆。轨道212为小的 环形轨道，其将运载空的支撑剂集装箱的吊运车引导到装载机架以进行装 载，并且随后使装满的支撑剂集装箱在门式起重机之下移动。这样，满的 支撑剂集装箱如此定位，使得其可以移动到装满的集装箱的存货堆。筒仓 用来在产品装载到支撑剂集装箱之前保存支撑剂的最终产品。每个轨道车 本质上可以为特别用于在每个铁路车辆上运输四个或更多个支撑剂集装箱 的专用轨道车。拖车可以是专用底盘拖车，其可以分别用于运输两个或更 多个空的支撑剂集装箱或单个满的支撑剂集装箱。本文所述的支撑剂集装 箱为美国外观设计专利第D688,772、D688,351、D688,349和D688,350号 中示出的类型。这种类型的集装箱还在美国专利第8,622,251和8,505,780 号中示出，其全部对应本申请。

在实施例中，当空的支撑剂集装箱通过轨道车或货车从场地返回时， 轨道车或货车定位于在门式起重机之下延伸的轨道或道路上。起重机将空 的集装箱从货车或轨道车移除至空的存货堆。一旦空的集装箱从轨道车或 货车移除，门式起重机将开始从满集装箱的存货堆再装载轨道车或货车。 一旦火车或货车完成再装载，其将离开支撑剂矿。通过使用吊运车来装满 支撑剂集装箱可以与上述过程同时发生。空的支撑剂集装箱的恒定流被引 导到装满来自筒仓的支撑剂的装载机架中。一旦装满，支撑剂集装箱退出 装载机架，然后绕吊运车轨道行进直到其定位在门式起重机之下。这些装 满的支撑剂集装箱随后从吊运车移除，放置到装满的集装箱的存货堆上， 然后被来自空集装箱的存货堆的空支撑剂集装箱所替换。替换的空集装箱 沿轨道和吊运车被送到装载机架以重复该过程。

方法和系统的实施例图示于图24中的示例性井场530处。图24例如 包括由木栈板制成的可移除地板532，以便于使用重型机械，包括一个或 更多个叉车534、起重机535或其他液压推动器，来将集装箱900从铁路 46或十八轮货车544装载和卸载。轨道车548具体设计来容纳例如侧对侧 布置的四个集装箱900和容纳支撑剂。集装箱900是可堆叠的；在井场530 处，集装箱900S1可以堆叠在其他集装箱900S2上以减小集装箱900在井 场530处的占地面积，从而使可用空间最大化。集装箱900可以例如在井 场530堆叠最多达到三层高。因为所有的支撑剂538集装箱化运输，所以 现有技术中在井场530的何处停放货车和火车以及卸载支撑剂538的物流 问题被排除。井场530还可以包括用于混合支撑剂538的混合器536，支 撑剂538可以包括开采的石英砂，但潜在地包括被涂覆或处理的砂、陶瓷 或矾土，其中压裂流体通常为专有混合物。井场还可以包括将支撑剂538 和其他压裂流体以高压泵入到井筒542中的压裂机械540。例如，系统的 实施例可以使得用于放置到混合器36中和井场30处的其他期望位置的压 裂砂的转移具有降低的石英尘埃50的产生和释放到空气中的风险。

图25A-25C图示集装箱的示例性横截面图。虽然以上讨论了漏斗结构 的细节，但是参照图25A-25C讨论其他各种细节。漏斗结构918包括集装 箱900的多个倾斜的下内部922。多个倾斜的下内部922大致处于底部906 的中心并且具有一个或多个开口924。多个倾斜的下内部922设计为确保 当将支撑剂538引导出集装箱900时，支撑剂5538从集装箱900流动直到 其基本上清空。当每个各自的集装箱900水平时，每个各自的集装箱900 的倾斜的下内部922从各自集装箱900的内壁926朝着集装箱的底部906 相对于每个各自集装箱900的底部的水平面920以大约31度至大约37度 的角度928向内倾斜。以上更充分讨论的实验已经示出，该角度928在支 撑剂38从集装箱900的内部的全部释放中特别有效。集装箱900中任何剩 余的支撑剂38例如会有在将集装箱900运输到另一位置期间对集装箱900 的附近区域中的工人造成威胁的风险。此外，因为多个倾斜的下内部922 在此方面倾斜，支撑剂38不会如同其不倾斜时那样直接从内部冲出。相反， 支撑剂38沿多个倾斜的下内部922朝着一个或更多个开口924流动，形成 沉孔或漏斗930，以减小当支撑剂38从集装箱900流出时石英尘埃50的 产生和释放。

如图25A到25B中所示，限料闸门932在位于底部906上的轨道933 之内定位于每个各自的集装箱900的倾斜的下内部922的一个或多个开口 924上或与之相邻。限料闸门932可以为平面的并且设计来覆盖一个或多 个开口924。限料闸门932可以为计量闸门或本领域技术人员已知的、能 够控制来自一个或多个开口924的支撑剂538的流的其他结构。限料闸门 932包括从限料闸门932向外定位的柄934。参照图25A-25C，例如在系统 的实施例中，限料闸门932的柄934设计为放置在传输机1000的一个或更 多个叉500上，使得连接到叉500的致动器502可以移动限料闸门932来 加强对集装箱900的一个或更多个开口924的打开或关闭。对于具有容纳 约两顿支撑剂538的这样尺寸和大小的集装箱900，致动器502可以被液 压或电控制来加强对限料闸门932的打开和关闭。例如，如果使用液压装 置，那么多个液压软管503可以将致动器连接到一个或更多个发动机710。 例如，如果使用电子装置，那么可以使用多条线缆505来将致动器连接到 一个或更多个发动机710。无线连接也是预期的。本领域技术人员将理解 对发动机710和控制器1017的各种连接可用于为致动器502供电。限料闸 门932可以通过互联网远程地控制或由操作者或者机器在井场530上进行本地控制。这种限料闸门932还控制支撑剂38从集装箱900流出的速度， 以减小与支撑剂538相关联的石英尘埃550在一个或更多个开口924处的 产生和释放到空气中。

如图24、25A、25C、26A-62C可见，传送机1000的一个或更多个隔 间1002可以包括例如拐角1022、轨道、锁钥连接和凸凹连接。这些拐角 1022例如可以由钢或其他类似材料制成。集装箱900不需要紧密配合到每 个隔间1002上。相反，例如，拐角1022只需要将集装箱900引导到隔间 1002上的位置中，使得集装箱900不会从传送机1000上落下。可替代地，集装箱900可以紧密配合在隔间1002上。然而，一旦集装箱900定位在隔 间1002上，即使没有任何这种拐角1022，其净重通常也会防止集装箱900 移动，进而隔间1002不需要具有任何本文所描述的这种拐角1022。在系 统的实施例中，如图24所示，例如，叉车534、起重机535或其他重型机 械将具有支撑剂38的集装箱900向上升起到传送机1000的各个隔间1002的顶部之上并且将具有支撑剂538的集装箱900下降到传送机1000上的位 置，传送机1000包括从传送机1000的每个各自隔间1002的每个各自拐角 垂直延伸的钢制拐角1022。参照图25C，隔间的各个拐角1022具有多个 载荷传感器1024，其用于确定传送机1000的每个各自隔间1002上的每个 集装箱900的重量。在本发明的实施例中，例如，载荷传感器1024定位在 隔间1002的四个拐角的每个中。这些载荷传感器1024通过其重量通知操 作者或机器多少支撑剂38留在各个集装箱900中，因此操作者或机器知道 何时要用井场30处的装满支撑剂38的另一个集装箱900来替换各个空集 装箱900。各个载荷传感器1024通过线缆1025或无线地通过灯1026来电 性或无线地通信，以向操作者或机器指示集装箱900适当地定位在隔间 1002上。例如，当集装箱900适当地定位在隔间1002上时，灯1026可以 例如从红色变成绿色。应当理解的是，如果使用可替代的结构来替代拐角 1022，那么叉车534不需要使各个集装箱900向上升起到传送机1000的隔 间1002的拐角1022之上。通过这种方式，叉车34例如可以使集装箱900 向上升起到传送机1000的顶部表面1020的高度并将集装箱900滑动到各 个隔间1002上。

具有适应于容纳集装箱900的多个隔间1002的传送机1000还可以具 有传送机1000的顶部表面1020中的多个开口1028。多个开口1028定位 在传送机1000上的多个集装箱900的每个之下，使得从每个集装箱900 流出的支撑剂538将穿过每个开口1028。如图25A-25C中绘示的实施例所 示，每个开口1028具有一个或更多个叉500，其定位在一个或多个开口1028 之上或与其相邻，一个或更多个叉500适应于容纳集装箱900的限料闸门 932的柄934，以与装箱900的限料闸门932的对应柄934接合、接触或通 信。限料闸门932的柄934、一个或更多个叉500或其二者，连同拐角1022 的各个载荷传感器1024一起，通过线缆1025或无线地与灯1026电性或无 线地通信，以在限料闸门932的柄934对准或位于隔间1002的一个或更多 个叉500中时向操作者或机器指示集装箱900处于适当位置。将集装箱900 紧固或放置到传送机1000的顶部表面1020上使得致动器502可以对集装 箱900的限料闸门932进行操作的各种连接器或接触件对本领域技术人员 将是显而易见的。

传送机1000的实施例例如还可以包括多个传送机料斗600，其定向于 相邻于传送机1000的顶部表面1020中的多个开口1028处或在多个开口 1028之下。多个传送机料斗600定位为使得当集装箱900放置到传送机 1000上时，每个传送机料斗600位于每个集装箱900的一个或更多个开口 924的限料闸门932之下。如图25A-25C和图26A-26C所示，每个传送机料斗600可以包括多个倾斜的侧面602，以形成用于在操作中当支撑剂538 从每个集装箱900排出时使支撑剂38进入并通过的容座或漏斗结构。多个 倾斜的侧面602可以包括一对短侧604A1、604A2和一对长侧604B1、 604B2。基于实验结果，短侧604A1-A2可以具有相对于水平面1020约35 至40度的漏斗角度605A或斜率(包括例如38度)，并且长侧604B1-B2 可以具有相对于水平面1020约28至33度的漏斗角度605B或斜率(包括 例如31度)，以使传送机料斗600的容量和来自传送机料斗600的支撑剂 538的流量最大化。

在从图26A至图26C中连续示出的实施例中，例如，支撑剂538从传 送机料斗600可控地排出，使得任意一次中都不会排出过量的支撑剂538。 该实施例防止在传送机带700的区域中产生石英尘埃550的云雾，同时使 支撑剂538到传送机带700的传送效率最大化。

如图27A-27B和28A-28B中所示，每个传送机带适应于减小在支撑剂 538受引导地从多个传送机料斗600落入到一个或更多个传送机带700上 时产生和释放石英尘埃550的风险。一个或多个传送机带700各自可以包 括多个分区712。多个分区712的实施例可以包括多个指状物714和每一 侧上的外壁716。每个传送机带700各自可以制造为包括或整合该多个指 状物714和外壁716。可替代地，多个指状物714和外壁716可以使用经 济上可接受的粘合剂连接到传送机带的顶部表面702。

如图27A-27B和图28A-28B的实施例中所示，传送机带700定位于多 个传送机料斗600的一个或更多个可控开口610处或其附近，以减小在支 撑剂538从多个集装箱900流动到或通过多个传送机料斗600而达到一个 或更多个传送机带700上时产生和释放石英尘埃550的风险。在实施例中， 例如，传送机带700基本上封闭。

如通过图28A的断裂部分所示出的，一旦传送机带700经过定位在传 送机1000上的最后一个集装箱900的端部，传送机带700就被一个或更多 个滚子708朝着传送机1000的第二端1014向上引导。传送机带700的这 一部分802可以相对于水平面1020以约30至60度的角度805向上行进， 所述水平面1020在平行于地面的同时从传送机带700延伸。如图28A-28B 所示，向上行进的传送机带700的部分802还穿过护罩800，其中限定传 送机带700的被覆盖部分802。当传送机1000水平时，被覆盖部分802与 水平面1020成约30至60度的角度805定位在传送机1000上的最后一个 集装箱900和滑槽822的入口824之间。在传送机1000的第二端1014处， 一个或更多个传送机带700在基本上闭合的滑槽822之内调转并朝着传送 机1000的第一端1012向下行进。如图28B所示，随着传送机带700调转， 支撑剂38通过重力供料812沉积到闭合的滑槽822中。支撑剂38流下滑 槽822并且在操作者806或机器从滑槽822的开口826引导支撑剂38处沉 积，但滑槽822可以定位为在井场530处将支撑剂38沉积到混合器料斗 810中。

在实施例中，例如如果传送机1000、一个或更多个传送机带700或滑 槽822定位为将支撑剂538沉积到处于一个或更多个传送机带700处或在 其之下的混合器料斗810中，或者如果滑槽822定位为将支撑剂538沉积 到孔中，那么传送机带700在传送机1000的第二端1014处不需要向上行 进，而是可以保持水平或沿向下路径行进。本发明的该实施例可以包括沿 基本水平或向下路径从传送机1000的第一端1012向第二端1014延伸的一 个或更多个传送机带700，其位于多个传送机料斗600之下并且将支撑剂 38沉积到滑槽822中或直接沉积到混合器料斗810而不穿过被覆盖部分 802。在该实施例中，滑槽822或混合器料斗810被调适或定位为保持比传 送机带700的顶部表面702相对地面更低，使得支撑剂38在传送机带700 绕滚子708调转而通过重力供料812直接沉积到滑槽822或混合器料斗810 二者之一中。该实施例例如提供一个或更多个发动机710，并且如果存在 控制器1017，那么其可能需要从传送机1000的第二端1014移动到第一端 1012以适应第二端1014处的被覆盖部分802的去除。在该实施例中，传 送机1000的轮1016还可以移动到传送机1000的第一端1012。该实施例 还可以包括混合器料斗舱盖1208和多个幕1200，以减小在井场530处产 生和释放石英尘埃550的风险。

参照图28A-28B，护罩800为箱、管或在其朝着传送机1000的第二端 1014向上行进时基本上或完全包围传送机带700的被覆盖部分802的容器 结构。护罩800可以为封闭且细长的箱，其具有四个侧面816A、816B、816C、 816D以及第一端818A和第二端818B，每一端都是打开的以允许传送机带 穿过。护罩800的侧面816A-816D可以包括多个钢板，其绕传送带700栓 接在一起并且在第一端818A处栓接于传送机、在第二端818B处栓接于滑 槽822。该材料不需要为钢板，而是还可以包括无缝钢箱或由其他类似金 属、塑料、织物、油布或其他片材制成的其他结构。护罩800不需要完全 包围传送机带700。例外，护罩800可以包括油布，其覆盖具有多个分区 712的传送机带700的顶部表面702，并使用紧固件820，比如弹力带、绳、 拉链或其他连接单元，在护罩800的第一端818A处连接到传送机1000的 第二端1014并且在护罩800的第二端818B处连接到滑槽822。可替代地， 护罩800和滑槽822可以彼此为一整体或通过螺栓、焊接或类似连接单元 完全连接。护罩800被调适和定位为减小在支撑剂38沿传送机带700传送 时与其相关联的石英尘埃50的产生和释放的风险。护罩800还防止风将支 撑剂38吹离传送机带700和雨将支撑剂38打湿，这些会妨碍支撑剂38 进行适当的吹入。

Claims (4)

1.一种支撑剂传送系统，其包括：

轨道；

集装箱拖运车，其被配置为沿所述轨道移动；

支撑剂供应站，其定位为与所述轨道的第一部分相邻，所述集装箱拖运车被配置为沿所述轨道移动到与所述支撑剂供应站相邻的位置；

支撑剂排出站，其定位为与所述轨道的第二部分相邻，所述集装箱拖运车还被配置为沿所述轨道移动到与所述支撑剂排出站相邻的位置；

集装箱运输路径，其与所述轨道呈间隔关系延伸；以及

起重机，其具有与所述支撑剂排出站相邻的第一起重机部分和与所述集装箱运输路径相邻的第二起重机部分，所述起重机被配置为将支撑剂集装箱从所述支撑剂排出站向着所述集装箱运输路径转移。

2.如权利要求1所述的支撑剂传送系统，所述起重机包括门式起重机，其具有位于所述支撑剂排出站正上方的第一门式起重机部分和位于所述集装箱运输路径之上的第二门式起重机部分。

3.如权利要求1所述的支撑剂传送系统，其中，所述集装箱运输路径包括以下中的一个或更多个：(i)铁路轨道，以及(ii)道路，所述系统还包括：

集装箱运输车，其可移动地定位于所述集装箱运输路径上，所述集装箱运输车被配置为在与所述起重机相邻的位置和使用来自所述支撑剂集装箱的支撑剂的井场位置之间移动。

4.如权利要求1所述的支撑剂传送系统，所述支撑剂供应站还包括定位在所述轨道之上的筒仓，所述筒仓被配置用于使支撑剂通过重力从所述筒仓排出到所述集装箱拖运车上的集装箱中。