RU1782258C - Устройство дл удалени шлама - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к мобильным механизмам дл  удалени  шламов из водосборных штреков и выработок. Устройство дл  удалени  шлама включает механизм передвижени  и смонтированный на нем загрузочный ковш, в котором установлен шнековый конвейер. Со стороны задней стенки ковша введена всасывающа  труба поршневого насоса высокого давлени , а сам насос установлен на рычаге подвески ковша. Помимо рычага и подвеску ковша вход т канаты и регулирующие их длину нат жные замки. Задн   стенка ковша выполнена криволинейной и образует полость, в которой размещен шнековый конвейер. В ковше также смонтированы Трамбовки, установ- ленные на валу типа коленчатого вала, трубопровод с насадками дл  регулировани  консистенции шламовой пульпы. Загрузочна  щель ковша по передней кромке снабжена клиновидным порогом с криволинейной задней стенкой, примыкающей к шнеку конвейера , шнеки которого имеют до середины его длины встречную навивку. При работе устройства загрузочный ковш перемещаетс  по почве выработки и шлам поступает в ковш по всей его длине. Трамбовка обеспечивает разрушение корки поступающего шлама и удаление излишней влаги, а шнековый конвейер перемещает шлам к центру ковша и к всасывающему устройству. Далее шлам по всасы- вающим и напорному трубопроводам транспортируетс  насосом к вагонетке или иному месту разгрузки. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение касаетс  устройства дл  удалени  шлама, в частности, дл  очистки водосборных штреков подземных горных выработок, то есть, дл  подн ти  шлама с почвы и промежуточной транспортировки под землей, с передвижным устройством со сгребающим щитом и насосом, который соединен с подающим трубопроводом.

Возникающие в шахте сточные воды, так называема  сточна  шахтна  вода, собираетс  в водосборном штреке. Такие водосборные штреки создаютс  в наиболее глубокой выработке, или под ней и служат Только дл  сбора шахтной воды, котора  оттуда выкачиваетс  на поверхность с помощью насосов. В водосборном штреке или штреках собираютс  т желые частицы, то есть шлам, на почве выработки, так что после откачивани  такого штрека остающийс  шлам с почвы выработки обезвоживаетс  и затем, как правило/поднимаетс  в вагонетках на поверхность.

Известно устройство, с помощью которого шлам сжимаетс  под водой и затем выкачиваетс . Уборочный щит расположен на подвижном транспортно-овальном мосту с возможностью поворота, причем перед уборочным щитом висит эксцентриковый винтовой насос, который выкачивает весь собранный шлам в большую шахтную вагонетку , поднимаемую на поверхность дл  дальнейшей обработки, то есть дл  обезвоживани , например центрифугированием. Недостатком этого известного устройства  вл етс  прежде всего то, чтЪ оно устанавливаетс  в таком водосборном штреке стационарно и не может быть использовано дл  других работ, например в другом водо- сборном штреке. Его недостатком  вл ютс  также крупные затраты на оборудование, примем вследствие относительно жидкого материала становитс  необходимым подключение винтовой центрифуги со сплошным барабаном. Только обработка в этой центрифуге делает йозмох йъГй1 Ґр айспор- тировку в открытой вагонетке.

В основе изобретени  лежит задача создать передвижное устройство дл  подъема с почвы выработки и транспортировки шлама , целью которого  вл етс  повышение мобильности устройства и концентрации твердого в транспортируемой шламовой пульпе.

Задача решаетс  в соответствии с изобретением таким образом, что устройство выполнено в виде передвижной установки, котора  снабжена поднимающимс  и опу- скающимс  загрузочным ковшом на задней стенке которого, с внутренней стороны, расположен поперечный шнековый конвейер, конечным пунктом подачи которого  вл етс  отверстие всасывающей трубы насоса, выполненного в виде поршневого насоса высокого давлени , при этом над шнекбвым конвейером расположен трамбовочный ме- Ханизм, имеющий трамбовки, воздействующие на шлам в шнеке.

Подобна  насосна  установка, или устройство может разносторонне использоватьс , поскольку  вл етс  передвижной, и может работать как в предусмотренном водосборном штреке, так и в других водосборных штреках, или б других местах. Поднимающийс  и опускающийс  загрузочный ковш дает возможность надежно Подн ть шлам с поч вы выработки и направленно переместить его с помощью шнекойого конвейера, расположенного на задней стенке ковйга, к порШйевомуйаТЯГсу высокого давлений с управл емыми клапанами , по которым шлам через подающий трубопровод перекачиваетс  пр мо в шахтную вагонетку. Трамбовочный механизм обеспечивает оптимальное соотношение в шламе воды и твердых частиц и преп тствует образованию пробок шлама. Таким путем

шлам с высоким содержанием твердых частиц поступает в поршневой насос высокого давлени , или непосредственно в вагонетку . В результате высокой концентрации твердых веществ густой шлам можно надежно травмировать даже ленточным конвейером . Шнековый конвейер, впрочем, обеспечивает равно мерное поступление шлама в поршневой насос высокого давлени , так что сохран етс  непрерывный и

достаточный по объему поток и тем самым равномерна  нагрузка на насос. Управл емые клапаны поршневого насоса высокого давлени  способствуют высокой производительности и равномерной работе. По

сравнению с описанным существующим уровнем техники это устройство обладает преимуществом компактности, что позвол ет использовать его в водосборных штреках различного размера. Кроме того, такое

устройство можно использовать, например, и на поверхности земли дл  перемещени  шлама в отстойниках. Как правило, разжижение шлама при этом не требуетс ; подведенный к насосу материал в об зательном

пор дке перекачиваетс .

Хороша  возможность манипулировани  обеспечиваетс  за счет того, что загру- зочный ковш расположен на свободном конце рычага, с возможностью вращени ,

который, в свою очередь, расположен на передвижном устройстве с возможностью поворота. Таким образом загрузочный ковш может быть приведен в такое положение, когда он об зательно поднимает лежащий

шлам, независимо от толщины его сло .

Подн тие шлама производитс  равномерно и, с другой стороны, очень надежно, так как согласно изобретению, загрузочный ковш удерживаетс  направл ющим механизмом , образованным рычагом и канатами , причем канаты загрузочного ковша укреплены так, что варьируемый наклон ковша создаетс  нат жными замками. При опускании рычага с загрузочным ковшом,

острие загрузочного ковша автоматически заглубл етс  в почву Штрека и затем посредством движени  вперед передвижного устройства слой шлама перемещаетс  в ковш. Поскольку загрузочный ковш висит на

канатах, он может отклон тьс  при увеличе- нии сопротивлени , то есть работать на неровной почве. Загрузочный ковш при этом

удерживаетс  направл ющим передаточ- ным механизмом оптимальным образом,

чтобы шлам неизбежно поднималс  и двигалс  к шнековому конвейеру, захватывалс  им и транспортировалс  дальше.

Направл ющий передаточный механизм образует шарнирный четырехугольник , причем канаты проход т над рычагом и соответственно над его ос ми поворота и укрепл ютс  на передвижном устройстве и на загрузочном ковше. Этим загрузочный ковш, с одной стороны, и с другой стороны фиксатор рассто ни  между ос ми поворота , которые расположены на передвижном устройстве, образуют вместе с рычагом и канатами четырехзвениик, который  вл етс  устойчивым и точно устанавливаемым.

Согласно дальнейшему развитию изобретени  канаты соединены с передвижным устройством через неподвижные плоские проушины. По всей веро тности, они могут при колебани х и изменении наклона принимать нэ себ  возникающие удары.

Шнековый конвейер с высокой производительностью создан благодар  тому, что задн   стенка загрузочного ковша и его загрузочна  поверхность образуют криволинейную полость, вмещающую шнековый конвейер, причем эта полость имеет выполненное широким к открытой стороне загрузочного ковша продольное окно. Через продольное окно шлам поступает в полость, в шнековый конвейер, захватываетс  им и транспортируетс  дальше, причем посредством отдельных трамбовок трамбовочного механизма обеспечиваетс  оптимальное перемешивание воды с твердыми частицами и одновременно высока  степень заполнени  шнекового конвейера.

В зоне всасывающего отверсти  продольное окно прерываетс , то есть полость здесь закрыта, чтобы не мешать всасывающей способности насоса. По этой же причине шнековый конвейер в этой зоне не имеет спирали.

Особа  форма огибани  шнекового конвейера достигаетс , во-первых, выполнением задней стенки, и, во-вторых, тем, что на загрузочной поверхности перед шнековым конвейером расположена клинообразна  насадка, задн   стенка которой изогнута соответственно шнековому конвейеру.

Выгодный короткий путь перемещени  в шнековом конвейере достигаетс  тем, что всасывающа  труба со своим отверстием размещаетс  посредине загрузочного ковша и что шнековый конвейер соответственно , смотр  по обсто тельствам, оснащен двум  спирал ми, расположенными на противоположных половинках шнека. При этом шнековый конвейер приводитс  в действие приводом,расположенным на одной стороне . Благодар  движению шнекового конвейера шлам перемешиваетс  и делаетс  текучим, так что может дальше транспортироватьс  насосом.

5Чтобы достичь заданной высокой концентрации твердых веществ при оптимальном смешивании воды и твердых веществ, как уже упоминалось выше, по всей длине шнекового конвейера раздельно располо- .

0 жены трамбовки. Изогнутые по форме полукруга , они расположены   валу, выполненном в виде коленчатого вала со штангой, который проходит над задней стенкбй, при этом ножка трамбовки доста- I

5 ет глубоко через продольное окно шнековый конвейер. При известных услови х преимущество достигаетс , когда вал соединен с приводом шнекового конвейера преимущественно через второй отвод.

0 Чтобы избежать чрезмерной концентрации твердых веществ, и этим избежать последующих помех в подаче шлама, согласно изобретению предусмотрено, что шнековый конвейер снабжен дополнитель5 ными соплами в форме трубы с отверсти ми и соплами, котора  проходит над продольным окном. Это делает возможность делать шлам более жидким, так чтобы он поступал в насос примерно при 75 процентной кон0 центрации.

Устройство согласно изобретению обретает необходимую мобильность особенно при наличии гусеничного ходового механизма. Аналогично подвижным и не

5 св занным с одним местом передвижное- устройство  вл етс  тогда, когда оно образовано транспортной тележкой, передвигающейс  по рельсам, причем в обоих случа х именно на передвижное устройстве

0 возлагаетс  подъем шлама с почвы и его дальнейша  транспортировка. В случае гусеничного ходового механизма, передвижное устройство свободно перемещаетс  по штреку и может быть использовано в любом

5 другом месте, в то врем  как в случае тележки , передвигающейс  по рельсам, следует иметь ввиду такие штреки, где имеютс , или могут быть проложены соответствующие рельсы. За счет своей мобильности, как уже

0 упоминалось, устройство можно использовать не только под землей, но и на поверхности земли.

Одно из отличий изобретени  состоит в том, что создано устройство, которым мож5 но собирающийс  в водосборных штреках шлам надежно поднимать с почвы, перемещать к насосу с высокой концентрацией твердых веществ и хорошо перемешанным доставить от этого насоса к шахтной вагонетке , или к стволу шахты, откуда шлам

транспортируетс  дальше в шахтной вагонетке . Особым преимуществом  вл етс  то, что водосборный штрек таким устройством, без дальнейшей обработки, может быть убран и очищен в кратчайшее врем . Шлам имеет, при этом, содержание твердых веществ до 75%, так что в конечном итоге шлам становитс  транспортабельным даже дл  ленточных конвейеров.

На фиг.1 изображена насосна  установка , вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг,3 - загрузочный ковш, вид сбоку; на фиг.4 - расположение трамбовок.

Насосна  установка 1 состоит из рамы 2 с механизмом передвижени , например с гусеничным ходовым механизмом 3, который соединен с подающим трубопроводом 4 сзади передвижного устройства, например , выводитс  наверх к проложенному по кровле жесткому подающему трубопроводу и там закрепл етс  штуцером. Подающий трубопровод 4 сам может быть, например, гибким шлангом. Насосна  установка 1 устанавливаетс  на почве 5 выработки.

При помощи рычага 6 с гусеничным ходовым механизмом 3, или с рамой 2 св зан загрузочный ковш 7, причем на рычаге б одновременно установлен насос 8, которым собранный в загрузочном ковше материал всасываетс  через всасывающую трубу 9 и затем перемещаетс  в подающий трубопровод 4. Этим материалом  вл етс  шлам с частицами твердых веществ различной величины .

Всасывающа  труба 9 оканчиваетс  в зоне шнекового конвейера 10, который, наход сь в загрузочном ковше 7, расположен по его продольной оси. В конечном пункте подачи 11 расположен конец всасывающей трубы 9 с входным отверстием, так что перемещенный сюда шнековым конвейером 10 перемешанный материал поступает в насос 8, выполненный как поршневой насос высокого давлени . В результате равномерной подачи смеси осуществл етс  равномерное транспортирование.

Шнековый конвейер 10 вращаетс  посредством привода 12, причем шнековый конвейер 10 вращаетс  в криволинейной полости 13, образованной задней стенкой 14 и загрузочной поверхностью 15 загрузочного ковша 7. Эта полость 13 имеет продольное окно 16, через которое шлам попадает в полость 13, чтобы затем перемещенным вперед шнековым конвейером 10 в направлении конечного пункта подачи 11, т.е. к всасывающей трубе 9. В продольном окне 16 действует трамбовочный механизм, который снабжен несколькими распределенными по всей длине загрузочного ковша

7 трамбовками с ножками 17. Эти трамбовки , имеющие возможность поступательного движени , соединены с валом 18, образованным как коленчатый вал 19 толкателем

20, который расположен продольно над задней стенкой 14. Через ведомый элемент передачи21 вал 18 может быть так соединен с приводом 12,что трамбовки поочередно поднимаютс  и опускаютс . При высокой

0 концентрации твердых веществ, таким образом создаетс  оптимальное перемешивание воды с твердыми веществами. Одновременно предотвращаетс  образование уплотнений и пробок из шлама по длине

5 шнекового конвейера, дл  чего отдельные трамбовки имеют расширенную плиту 22, что особенно хорошо видно на фиг.2. Эта плита трамбовки образует с ножкой соседней трамбовки частичное перекрытие

0 продольного окна 16 в полости 13, или в огибающей стенке шнекового конвейера 10.

В случае, если потребуетс  регулировка концентрации твердых веществ, могут быть

5 подключены дополнительные сопла 23, ко торые расположены над продольным окноц 16 в вод ной трубе, в которой образован не показанные на чертеже отверсти  с со плами.

0 На фиг.З показано, что посредством криволинейной задней стенки 14 и клино образного порога 24, на загрузочной поверхности 15, благодар  ее изогнутой задней стенки,25, создана криволинейна  огибаю5 ща  полость 13дл  шнекового конвейера 10. Клинообразный порог 24 может незначительно сдвигатьс  на загрузочной поверхности 15, так что количество перемещаемого шнековым конвейером 10 шлама может быть незна0 чительно изменено в зависимости от концентрации в нем твердых веществ. Также производитс  изменение числа оборотов шнекового конвейера.

Наклон загрузочного ковша 7 может

5 быть изменен простым и целесообразным способом через канаты 26, 27, или через размещенные на них нат жные замки. Эти канаты проход т, в основном, параллельно рычагу 6 и гибко укреплены на передвижном

0 устройстве 3 и загрузочном ковше 7. Они образуют вместе с загрузочным ковшом, с одной стороны, и передвижным устройством , с другой стороны, шарнирный четырех- звенник, которым создаетс  весьма

5 стабильный зажим загрузочного ковша (7). Оси поворотов 28 канатов 26, 27 наход тс  над ос ми поворотов 29 или 30, рычага 6, причем на гусеничном ходовом механизме 3, или раме 2 предусмотрены плоские проушины 31, 32, за которые прикрепл ютс 

своими концами канаты 26, 27. Наклон загрузочного ковша 7 может измен тьс  под воздействием нат жных замков. На фиг.1 разъ сн етс  (показано пунктиром), какое положение занимает загрузочный ковш 7 при плавающем контакте с почвой штрека 5,

Рычаг6 отклон етс , или одновременно также поддерживаетс  посредством гидравлического цилиндра 33, который укреплен , с возможностью отклонени , как на гусеничном ходовом механизме, так и на несущем рычаге б.

На фиг.2-стрелками показан путь шлама , захваченного загрузочным ковшом 7. Далее на фиг.2 показано размещение различных трамбовок с одинаково образованными плитами трамбовок 22. Из чертежа видно, что плиты трамбовок 2 все вместе перекрывают продольное окно 16, или могут воздействовать, чтобы предупредить образование пробок из шлама. Во всасывающей трубе 9 перед насосом 8 предусмотрен запорный вентиль 34 и вентиль свежей воды 35. Они соответственно обозначены на фиг.1. При закрытом запорном вентиле 34, насос 8 и подающий трубопровод могут промыватьс  свежей водой и очищатьс . Полезно также перед запуском насоса заново наполн ть его свежей водой, чтобы облегчить работу насоса 8.

Claims (10)

1. Устройство дл  удалени  шлама, в частности, дл  очистки водосборных штреков горных выработок, включающее раму с механизмом передвижени , шарнирно присоединенным к раме рычагом со щитовым шламосгребающим элементом, подвижно установленными на рычаге механизмами приема и промежуточного транспортировани , закрепленные на раме механизмы подъема и опускани  ножа, насоса, соединенного с пульповодом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  мобильности устройства и концентрации твердого в транспортируемой шламовой пульпе, механизм передвижени  выполнен гусеничным, а шламосгребающий элемент выполнен в виде загрузочного ковша с проушинами, шарнирно присоединенного проушинами к рычагу и механизмам подъема и опускани  и снабженного фронтально установленным с внутренней стороны задней стенки ковша шнековым конвейером, трамбовочным механизмом с рычагами трамбовок шлама в шнеке и валом, установленным выше шнека , и соединенной с высоконапорным поршневым насосом всасывающей трубой с входным отверстием, расположенным в ковше в зоне подачи шлама шнеком.

2.Устройство поп. 1отличающее- с   тем, что рычаг выполнен с кронштейном

и проушинами, а механизм его подъема и опускани  выполнен в виде гидроцилиндра.

3.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что механизм подъема и опускани 

ковша выполнен в виде канатов, шарнирно присоединенных к проушинам ковша и проушинам кронштейна рычага и снабженных нат жными замками.

4.Устройство по п.З, отличающее- с   тем, что канаты механизма подъема и

опускани  ковша закреплены выше рычага и шарниров его креплени  на раме и ковше.

5.Устройство поп, 1отличающее- с   тем, что ковш выполнен с криволинейной

полостью дл  шнека, образованной между задней и передней стенками ковша, причем входное окно полости имеет одинаковую с ковшом ширину и обращено в сторону загрузочного отверсти  ковша.

6. Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что, на передней стенке ковша установлен клинообразный порог, задн   стенка которого, обращенна  к шнеку, выполнена криволинейной.

7. Устройство по пп.1 и 6, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что входное отверстие всасывающей трубы размещено по центру ковша, а шнек имеет спирали со встречной навивкой до половины общей длины шнека.

8. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что, рычаги трамбовок выполнены дугообразными, снабжены плитами и установлены с возможностью возвратно-поступательного движени , при этом концы

рычагов трамбовок соединены посредством шатуна с валом, выполненным коленчатым и установленным выше задней стенки ковша , причем плиты рычагов трамбовок установлены с возможностью касани  шнека.

9, Устройство по п.8, отличающее- с   тем, что коленчатый вал соединен с приводом шнека посредством дополнительной клиноременной передачи.

10. Устройство по пп, 1 и 5, отличающ е е с   тем, что, ковш снабжен дополнительным трубопроводом дл  подачи воды, выполненным в виде перфорированной трубы с насадками, присоединенной к внутренней стороне задней стенки ковша выше

входного окна.

/у гг ь

&& и егм

М W $ gf 8

К 8 М

}MЈt)

QSZZQLl

6 29

го

&

Я 10 & 7

ft

г/

22

25

/S