NL1007551C2 - Werkwijze voor het winnen en sorteren van zand. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het winnen en sorteren van zand

De uitvinding heeft betrekking op het onder water winnen van zand uit een bodem. Daarbij wordt een hoeveelheid water ingespoten ter 5 vorming van een zand/watermengsel, dat vervolgens kan worden getransporteerd via een transportleiding. Het zand/watermengsel wordt vervolgens toegevoerd aan een sorteerinrichting, waarin zand met de gewenste korrelgrootte wordt uitgesorteerd. Aldus is een waterplas ontstaan met een grotere diepte. Deze diepte kan echter niet al te 10 groot worden, aangezien de taluds een zeker maximaal hellingpercentage niet te boven mogen gaan. Te steile taludhellingen zijn namelijk instabiel, en geven aanleiding tot instortingsgevaar van de oevers.

Het overtollige zand kan worden teruggevoerd naar de winplaats.

Op den duur ontstaat op de winplaats een laag teruggevoerd zand, die 15 de bodem weer volledig kan bedekken. Gevolg van deze omstandigheden is dat zandlagen met gewenste samenstelling die op grotere diepte liggen, niet gewonnen kunnen worden.

Een verder probleem dat zich voordoet bij de winning van zand hangt samen met de sorteerinrichting of klasseerinrichting voor het 20 samenstellen van zand met de gewenste korrelafmetingen. Dergelijke inrichtingen zijn zeer gevoelig voor fluctuaties in het debiet en de samenstelling van het toegevoerde mengsel.

Deze fluctuaties vertonen zowel grote uitschieters naar boven als naar beneden. Een kortstondige toevoer van een te grote hoeveelheid 25 mengsel leidt echter reeds tot het verstoren van de werking van de sorteerinrichting. Om die reden wordt een dergelijke sorteerinrichting op een vrij lage capaciteit, ver onder zijn maximale capaciteit, bedreven zodanig dat ook grote uitschieters naar boven toe van de mengselhoeveelheid nog niet tot verstoppen kunnen leiden.

30 Het doel van de uitvinding is daarom een werkwijze te verschaffen waarbij deze problemen zich niet of in mindere mate voordoen. Dat wordt bereikt door middel van een werkwijze voor het winnen en sorteren of klasseren van deeltjesvormig materiaal, zoals zand, grind of een mengsel daarvan, uit een hoeveelheid grond, omvattende het in 35 de grond spuiten van een vloeistof waarbij een gefluïdiseerde toestand in die grond wordt bereikt, in welke toestand deeltjesvormig materiaal met een relatief groot soortelijk gewicht en/of relatief grote afmetingen een daalbeweging uitvoert, en deeltjesvormig materiaal met 1007551 2 een relatief klein soortelijk gewicht en/of relatief kleine afmetingen een stijgbeweging uitvoert zodanig dat een gelaagde toestand wordt verkregen, het afzuigen van de laag materiaal met een bepaald soortelijk gewicht en/of grootte, alsmede het toevoeren van dat 5 afgezogen materiaal aan een sorteerinrichting of klasseerinrichting.

Aangezien bij de werkwijze volgens de uitvinding de bodem plaatselijk gefluïdiseerd wordt, en slechts een bepaald gedeelte met gewenste korrelgrootte van het gefluïdiseerde bodemmateriaal wordt afgezogen, blijft een gefluïdiseerd vloeistofmengsel achter met een 10 relatief hoog soortelijk gewicht. Een dergelijk mengsel oefent een stabiliserende werking uit op de wand en van de gefluïdiseerde put, waardoor geen instortingsgevaar optreedt in het aan de put grenzende talud.

Van voordeel is ook dat aan de sorteerinrichting of 15 klasseerinrichting een gelijkmatiger debiet en een gelijkmatiger samengesteld materiaal wordt toegevoerd zonder al te grote uitschieters in de mengselhoeveelheid. Gevolg daarvan is dat die inrichting minder snel verstopt raakt, en op een grotere toelaatbare capaciteit bedreven kan worden 2onder dat het risico van verstoppen te 20 groot wordt.

Een gunstig effect is tevens dat de eventueel aanwezig, niet bruikbare fractie bij het sorteren verkleind kan worden, en op de winplaats achterblijft. Dit gunstige effect leidt ertoe dat de commercieel winbare fractie per oppervlakte-eenheid van een concessie 25 groter is.

De werkwijze volgens de uitvinding is tevens geschikt voor het winnen van zandfracties die zich bevinden onder commercieel niet interessante afdeklagen.

Gewezen wordt op de uit NL-A-7^02559 bekende werkwijze voor het 30 wassen van zand, waarbij slibbestanddelen worden verwijderd. Volgens deze bekende werkwijze wordt zandmateriaal in een gefluïdiseerde put gescheiden van slib. Niet bekend is om daarbij te sorteren in het zandmateriaal zelf, noch om het gewonnen materiaal toe te voeren aan een sorteerinrichting of een klasseerinrichting zodanig dat een 35 capaciteitsverhoging wordt verkregen.

De uitvinding zal vervolgens worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

1007551 3

Figuur 1 toont een aanzicht van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont de zuigkop van deze inrichting, met aansluitende leidingen.

5 Figuur 3 toont een doorsnede door een bodem, die bewerkt wordt met de inrichting volgens de uitvinding.

Figuur 4 toont een doorsnede IV - IV van figuur 2.

De in figuur 1 weergegeven inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding omvat een in zijn geheel met 1 10 aangeduide sorteerzuigkop die door middel van een aantal nader te beschrijven leidingen 2 is verbonden met (niet getoonde) jetwaterpompen.

De sorteerzuigkop 1 is door middel van trekkabels 5~9 opgehangen aan een aantal verdere pontons 10, die aan elkaar gekoppeld zijn en 15 verbonden zijn met het commandovaartuig 11. Dit commandovaartuig 11 omvat een aantal winches 12, waarop de betreffende kabels 5"9 via uithouders 13 zijn geleid.

De op de sorteerkop 1 aangesloten leidingen 2 omvat een toevoerleiding 14 voor perswater, een toevoerleiding 15 voor 20 transportwater, alsmede een afvoerleiding 16 voor het opgezogen mengsel.

De persleiding 14 is aangesloten op een tweetal kamers 17. 18, voorzien van hogedruk-spuitmondstukken 19. 20. Deze spuitmondstukken worden bedreven voor het doen inzinken van de sorteerzuigkop in een 25 bodem.

Via de toevoerleiding 15 wordt opstroom- respectievelijk fluïdisatiewater, aangeduid met pijl 22, toegevoerd aan de waterbodem 23- Daardoor wordt een mengsel 24 verkregen, dat via de open onderzijde 25 van de sorteerzuigkop 1 kan worden opgezogen. Het 30 mengsel wordt met behulp van via toevoerleiding 21 toegevoerd transportwater, aangeduid met pijl 26, omhooggevoerd via de afvoerleiding 16.

Het opstroom- respectievelijk fluïdisatiewater 22 wordt via een gat 27 in het huis van de sorteerzuigkop naar buiten gevoerd.

35 In het aanzicht van figuur 3 is getoond op welke wijze de werkwijze volgens de uitvinding met de hiervoor beschreven inrichting kan worden uitgevoerd. De inrichting zelf is daarbij voor de duidelijkheid weggelaten.

1007551 4

Een waterbodem 23 is opgebouwd uit een laag zand 28, dat bijvoorbeeld oud spoelzand kan zijn zoals overgebleven na een voorgaande winningsstap. Onder deze laag fijn spoelzand bevindt zich de laag te winnen zand, bijvoorbeeld grof zand D50 met een 5 korrelafmeting groter dan 300 μιη. Door middel van de inrichting volgens de uitvinding is een hoeveelheid gefluïdiseerd mengsel 30 verschaft, waarin de sorteerzuigkop 1 werkzaam is door het toevoeren van fluïdisatiewater, en het afvoeren van het mengsel met een gewenste dichtheid. De dichtheid van het afgezogen mengsel hangt samen met de 10 via toevoerleiding 21 van de sorteerzuigkop 1 toegevoerde hoeveelheid transportwater.

Met de pijl 31 is de verhaalrichting van de inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding weergegeven. Aan de in verhaalrichting achterzijde van de sorteerkop heeft zich een laag 15 bezonken zand 32 afgezet, waarvan de korrelafmeting niet interessant was voor winning, en bijvoorbeeld kleiner dan 300 pm is. Bovenop deze laag 32 kan zich een nieuwe laag spoelzand 33 bevinden, die afkomstig is van een zich aan de wal bevindende sorteerinrichting die het niet gewenste zand heeft uitgesorteerd.

20 Zoals uit deze figuur duidelijk is, kan het grove zand 29 gewonnen worden zonder dat de waterbodem al te zeer verdiept wordt. De waterbodem wordt namelijk aangevuld met het genoemde bezonken zand 32 en het spoelzand 33· Ook het gefluïdiseerde mengsel 30, dat bijvoorbeeld een dichtheid van 1,75 kan bezitten, zorgt ervoor dat het 1 25 talud 3^ van het nog te winnen zand 29 gestabiliseerd wordt, zodanig I dat instorten van de oevers vermeden wordt.

1007551

Claims (2)

1. Werkwijze voor het winnen en sorteren of klasseren van deeltjesvormig materiaal, zoals zand, grind of een mengsel daarvan, 5 uit een hoeveelheid ongeroerde grond, omvattende het in de grond spuiten van een vloeistof waarbij een gefluïdiseerde toestand in die grond wordt bereikt, in welke toestand deeltjesvormig materiaal met een relatief groot soortelijk gewicht en/of relatief grote afmetingen een daalbeweging uitvoert, en deeltjesvormig materiaal met een 10 relatief klein soortelijk gewicht en/of relatief kleine afmetingen een stijgbeweging uitvoert zodanig dat een gelaagde toestand wordt verkregen, het afzuigen van de laag materiaal met een bepaald soortelijk gewicht en/of grootte, alsmede het toevoeren van dat afgezogen materiaal aan een sorteerinrichting of klasseerinrichting. 15

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij in de grond een put wordt gevormd die gefluïdiseerd deeltjesvormig materiaal bevat, waarvan de gewenste fractie wordt afgezogen, en het overige gefluïdiseerde materiaal achterblijft ter stabilisatie van de wand van 20 de put, 1007551