RU2168633C2

RU2168633C2 - Complex for underwater mineral mining

Info

Publication number: RU2168633C2
Application number: RU99104439A
Authority: RU
Inventors: В.Ю. Изаксон; Сукумар Бандопадхай; В.Н. Власов
Original assignee: Институт горного дела Севера СО РАН
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: mining, particularly, devices for mineral mining on sea bottom. SUBSTANCE: complex includes surface base vessel, unit for mineral mining on sea bottom made in form of scraper plant whose drive is mounted on platform for turning in horizontal plane above bin for mineral transfer. Working unit of scraper plant is mounted on motor vehicle chassis with remote control. Bin for mineral transfer is made on frame with anchors for fixing to sea bottom. Frame is connected with load-hoisting winch of surface base vessel by anchor chain. Anchor chains are used in capacity of guides for moving of ore-hoisting means in form of buckets of multibucket plant. Bin is provided with metering device and device for loading of buckets. In addition, unit for mineral gathering may be provided with motor- vehicle chassis with bulldozer unit and remote control. For lowering of additional motor-vehicle chassis, vessel is furnished with additional load-hoisting winch with anchor chain. Suspended from end of anchor chain is cage with anchors for fixing to sea bottom. EFFECT: provided mineral gathering over large area, automatic loading of buckets in their moving along channel of metering device, reduced losses due to final cleaning of worked out surface. 3 cl, 8 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для добычи полезного ископаемого с морского дна. The invention relates to mining, and in particular to devices for mining from the seabed.

Известно устройство для добычи минерального сырья на морском дне (см., например, а. с. N 1146452 E 21 C 45/00), содержащее раму с установленным на ней бункером-накопителем, элеватором и рабочим органом, включающим две собирательные ветви, установленные под углом к продольной оси устройства, причем каждая рабочая ветвь рабочего органа выполнена в виде трубчатого коллектора с гидромониторными насадками, при этом продольные оси гидромониторных насадок расположены по касательной к трубчатому коллектору, а сами насадки установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Кроме того, гидромониторные насадки расположены с уменьшением внутреннего диаметра от элеватора к периферии трубчатого коллектора. A device for the extraction of mineral raw materials on the seabed (see, for example, and.with. N 1146452 E 21 C 45/00), containing a frame with a mounted storage hopper, elevator and a working body, including two collective branches installed at an angle to the longitudinal axis of the device, and each working branch of the working body is made in the form of a tubular collector with hydraulic nozzles, while the longitudinal axes of the hydraulic nozzles are tangent to the tubular collector, and the nozzles themselves are mounted with the possibility of scheniya in a vertical plane. In addition, the hydraulic nozzles are located with decreasing internal diameter from the elevator to the periphery of the tubular collector.

Недостатком известного технического решения является ограниченные возможности использования только для полезных ископаемых и месторождений, в которых возможно использование гидромониторной добычи, а также большие потери. A disadvantage of the known technical solution is the limited possibilities of use only for minerals and deposits in which the use of hydro-production is possible, as well as large losses.

Кроме того, известно устройство для разработки подводных формаций (см., например, патент России N 2017969 E 21 C 45/00), включающий плавсредство с размещением на нем рабочего агрегата с колесными модулями, с гидродвигателями, причем гидродвигатели выполнены с водометательными движителями, которые расположены на колесных модулях, а продольные оси обеих колесных пар водометного двигателя расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях и под прямым углом в плане. In addition, it is known a device for the development of underwater formations (see, for example, Russian patent N 2017969 E 21 C 45/00), including a watercraft with a working unit with wheel modules, with hydraulic motors, and the hydraulic motors are made with jet propulsors, which located on the wheel modules, and the longitudinal axes of both wheelsets of the jet engine are located in mutually perpendicular planes and at right angles to the plan.

Недостатком известного технического решения является ограниченные возможности по добыче полезного ископаемого, что увеличивает трудоемкость добычи. A disadvantage of the known technical solution is the limited ability to extract minerals, which increases the complexity of production.

Наиболее близким по технической сущности является комплекс для подводной добычи полезных ископаемых (см., например, патент России N 2001276 E 21 C 50/00), содержащий агрегат сбора, плавающее базовое средство с подъемными лебедками и тросами, подводное устройство для размещения под загрузку контейнеров, соединенное с агрегатом сбора межагрегатным транспортом и контейнером с люками для загрузки полезного ископаемого. Причем устройство для размещения под загрузку контейнеров повешено на одном из тросов и выполнено из корпуса, на стенках которого размещены входные и выходные направляющие для контейнеров. На входных и выходных направляющих расположены упоры, соединенные между собой посредством рычажного механизма. Контейнеры выполнены с поводками, охватывающими трос, на котором подвешено устройство для размещения под загрузку контейнеров с узлами перецепки контейнеров гидродинамическими рулями, выступами, предназначенными для взаимодействия с входными и выходными направляющими и узлами перецепки контейнеров. В верхней части корпуса расположен узел раскрытия поводков и винтовая направляющая. Кроме того, узел перецепки контейнеров выполнен в виде двух шарнирно соединенных штанг, содержащих механизм отцепки и отстыковки устройства на концах штанг, причем одна из штанг прикреплена к корпусу контейнера посредством раскрывающегося фиксатора, а каждый контейнер выполнен с закрепленными узлами защемления в виде поворотной серьги с приемным конусом, зацепкой и пружиной поворота. The closest in technical essence is a complex for underwater mining of minerals (see, for example, Russian patent N 2001276 E 21 C 50/00), containing a collection unit, a floating base tool with lifting winches and cables, an underwater device for placement under loading containers connected to the collection unit by inter-unit transport and a container with hatches for loading the mineral. Moreover, the device for placement under the loading of containers is hung on one of the cables and is made of a housing, on the walls of which there are input and output guides for containers. On the input and output rails there are stops, interconnected by a lever mechanism. The containers are made with leashes, covering a cable, on which a device is suspended for placing containers under load for loading with container transfer nodes with hydrodynamic rudders, protrusions intended for interaction with input and output guides and container transfer nodes. In the upper part of the body there is a node for opening the leashes and a screw guide. In addition, the container transfer unit is made in the form of two pivotally connected rods containing a mechanism for uncoupling and undocking the device at the ends of the rods, one of the rods being attached to the container body by means of a drop-down lock, and each container is made with fixed jamming units in the form of a rotary earring with a receiving cone, hook and turn spring.

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции, требовательность к рельефу дна, ограниченная производительность, что приводит к большим потерям полезного ископаемого. A disadvantage of the known technical solution is the complexity of the design, exactingness to the bottom topography, limited performance, which leads to large losses of minerals.

Задачей предполагаемого технического решения является упрощение конструкции устройства для добычи полезного ископаемого, возможность дистанционного управления всеми операциями по сбору полезного ископаемого и выдачи на базовое судно, увеличение производительности и сокращение потерь. The objective of the proposed technical solution is to simplify the design of the device for mining, the ability to remotely control all operations for collecting minerals and issuing to the base vessel, increasing productivity and reducing losses.

Поставленная задача решается следующим образом. The problem is solved as follows.

Комплекс для подводной добычи полезного ископаемого, включает плавучее судно (плавсредство) с грузоподъемными лебедками и тяговыми органами, подводное устройство для перегрузки полезного ископаемого и размещения рудоподъемных средств, агрегат для сбора полезного ископаемого на морском дне. Для решения поставленной задачи агрегат для сбора полезного ископаемого на морском дне выполнен скреперной установкой, привод, грузовой, хвостовой барабаны которой смонтированы на платформе с возможностью поворота в горизонтальной плоскости над бункером перегрузки полезного ископаемого. Рабочий блок скреперной установки смонтирован на самоходном шасси. Бункер для перегрузки полезного ископаемого выполнен на раме с якорями для фиксации на морском дне, а рама связана с грузоподъемными лебедками плавучего базового судна якорными цепями (тросами). Якорные цепи используют в качестве направляющих для перемещения рудоподъемных средств-ковшей, смонтированных на бесконечных тяговых цепях. Бункер снабжен дозатором и устройством для загрузки ковшей в виде горизонтально установленного барабана с направляющими для тяговых цепей и ковшей, а загрузочная часть барабана помещена в желобе дозатора. The complex for underwater mining, includes a floating vessel (craft) with lifting winches and traction bodies, an underwater device for reloading minerals and placing ore-lifting equipment, a unit for collecting minerals on the seabed. To solve the problem, the unit for collecting minerals on the seabed is made by a scraper installation, the drive, cargo, tail drums of which are mounted on the platform with the possibility of rotation in a horizontal plane above the mineral reloading hopper. The scraper unit is mounted on a self-propelled chassis. The bunker for reloading minerals is made on a frame with anchors for fixing on the seabed, and the frame is connected with the lifting hoists of a floating base vessel with anchor chains (cables). Anchor chains are used as guides for moving ore-lifting means-buckets mounted on endless traction chains. The hopper is equipped with a dispenser and a device for loading buckets in the form of a horizontally mounted drum with guides for traction chains and buckets, and the loading part of the drum is placed in the chute of the dispenser.

Кроме того, агрегат для сбора полезного ископаемого снабжен дополнительным самоходным шасси с бульдозером-рыхлителем, а для спуска-подъема дополнительного шасси плавучее судно снабжено дополнительной грузоподъемной лебедкой, размещенной на носовой части судна, с якорной цепью, заканчивающейся клетью для размещения дополнительного самоходного шасси. Клеть выполнена с якорями для фиксации на морском дне. Кроме того, ходовая часть самоходного шасси выполнена двумя параллельно расположенными цилиндрическими шнековыми опорами-движителями с индивидуальными приводами. In addition, the mineral collection unit is equipped with an additional self-propelled chassis with a bulldozer-ripper, and for lowering and raising the additional chassis, the floating vessel is equipped with an additional hoisting winch located on the bow of the vessel, with an anchor chain ending in a cage to accommodate an additional self-propelled chassis. The crate is made with anchors for fixing on the seabed. In addition, the chassis of the self-propelled chassis is made of two parallel-mounted cylindrical screw propellers-propulsors with individual drives.

Существенными отличиями предлагаемого технического решения являются:
- Агрегат для сбора полезного ископаемого на морском дне выполнен скреперной установкой, привод, грузовой, хвостовой барабаны которой смонтированы на платформе с возможностью поворота в горизонтальной плоскости над бункером перегрузки полезного ископаемого, а рабочий блок скреперной установки смонтирован на самоходном шасси.Significant differences of the proposed technical solutions are:
- The unit for collecting minerals on the seabed is made by a scraper installation, the drive, cargo, tail drums of which are mounted on the platform with the possibility of rotation in a horizontal plane above the mineral reloading hopper, and the working unit of the scraper installation is mounted on a self-propelled chassis.

Данное решение обеспечивает сбор полезного ископаемого на большой площади. Размещение рабочего блока на самоходном шасси, монтаж привода с барабанами на поворотной платформе позволяют дистанционно разворачивать трассу работы скреперной установки вокруг неподвижно заякоренного бункера. При работе скрепером собирается раздробленный и разрушенный материал россыпного месторождения и грузится в бункер. Причем скреперная установка обеспечивает высокопроизводительную работу при длине скрепирования до 50 м, что позволяет вести добычу лентой шириной около 100 м. Для обеспечения работы такой широкой ленты на морском дне используется самоходное шасси на перемещении и закреплении рабочего блока. Управление движением самоходного шасси осуществляется с борта базового судна дистанционно. Дистанционное управление скреперной лебедкой установки по развороту трассы скреперования и процесса скреперования снижает непроизводительные затраты и обеспечивает большую производительность при отработке россыпного месторождения большой площади на морском дне. This solution provides for the collection of minerals over a large area. Placing the working unit on a self-propelled chassis, mounting the drive with drums on a rotary platform allows you to remotely deploy the scraper installation path around a fixed anchor hopper. When working with a scraper, the crushed and destroyed material of the placer deposit is collected and loaded into the hopper. Moreover, the scraper installation provides high-performance operation with a stripping length of up to 50 m, which makes it possible to mine with a tape of about 100 m wide. To ensure the operation of such a wide belt on the seabed, a self-propelled chassis is used to move and secure the working unit. The motion control of the self-propelled chassis is carried out remotely from the board of the base vessel. Remote control of the scraper winch of the installation to turn the scraper line and the scrapping process reduces unproductive costs and provides greater productivity when developing a large-scale placer deposit on the seabed.

- Бункер для перегрузки полезного ископаемого выполнен на раме с якорями для фиксации на морском дне, а рама связана с грузоподъемными лебедками плавучего базового судна якорными цепями (тросами), а якорные цепи используют в качестве направляющих для перемещения рудоподъемных средств-ковшей, смонтированных на бесконечных тяговых цепях. - The hopper for reloading minerals is made on a frame with anchors for fixing on the seabed, and the frame is connected with the lifting winches of the floating base vessel with anchor chains (cables), and anchor chains are used as guides for moving ore-lifting means-buckets mounted on endless traction chains.

Данное техническое решение обеспечивает закрепление базового судна над фиксированной точкой россыпного месторождения посредством якорных цепей. А в качестве якоря используется рама с бункером для перегрузки полезного ископаемого. Собираемое полезное ископаемое с большой площади морского дна сосредотачивается в одной точке - стационарном бункере, что в последующем упрощает механизацию подъема полезного ископаемого. This technical solution ensures the anchoring of the base vessel over a fixed point of the placer deposit by means of anchor chains. And as an anchor, a frame with a bunker is used to reload the mineral. The collected mineral from a large area of the seabed is concentrated at one point - a stationary bunker, which subsequently simplifies the mechanization of raising the mineral.

- Якорные цепи (троса) используют в качестве направляющих для перемещения рудоподъемных средств. - Anchor chains (cables) are used as guides for moving ore-lifting means.

В качестве рудоподъемного средства использована многоковшовая рудоподъемная установка с ковшами, смонтированными на бесконечной тяговой цепи. И для того, чтобы ветви тяговых цепей не перекручивались, ковши снабжены направляющими, перемещаемыми по якорным цепям (тросам). Использование надежно закрепленных якорных цепей в качестве направляющих обеспечивает безаварийность процесса подъема полезного ископаемого. A multi-bucket ore-lifting installation with buckets mounted on an endless traction chain was used as an ore-lifting means. And so that the branches of the traction chains are not twisted, the buckets are equipped with guides that are moved along the anchor chains (cables). The use of reliably fixed anchor chains as guides ensures a trouble-free process of lifting the mineral.

- Бункер снабжен дозатором и устройством для загрузки ковшей в виде горизонтально установленного барабана с направляющими для тяговых цепей и ковшей, а загрузочная часть барабана помещена в желобе дозатора. - The hopper is equipped with a dispenser and a device for loading buckets in the form of a horizontally mounted drum with guides for traction chains and buckets, and the loading part of the drum is placed in the chute of the dispenser.

Данное техническое решение обеспечивает автоматическую загрузку ковшей при перемещении их в желобе дозирующего устройства бункера. Посредством дозирующего устройства в желобе поддерживается определенный уровень заполнения полезным ископаемым под действием собственного веса. Горизонтально вращающийся барабан обеспечивает принудительное погружение ковшей в желобе и заполнение до определенного заданного уровня. Бункер с дозатором позволяет вести независимую автоматическую работу по сбору полезного ископаемого с морского дна скреперной установкой и подъем со дна моря многоковшовым рудоподъемным устройством, что обеспечивает высокую производительность комплекса. This technical solution provides automatic loading of buckets when moving them in the trough of the metering device of the hopper. By means of a metering device, a certain level of filling with minerals under the influence of its own weight is maintained in the gutter. A horizontally rotating drum provides for the forced immersion of buckets in the trench and filling to a certain predetermined level. The hopper with a dispenser allows independent automatic work on collecting minerals from the seabed with a scraper and lifting from the sea bottom with a multi-bucket ore-lifting device, which ensures high productivity of the complex.

- Агрегат для сбора полезного ископаемого снабжен дополнительным самоходным шасси с бульдозером-рыхлителем, а для спуска-подъема дополнительного шасси плавучее судно снабжено дополнительной грузоподъемной лебедкой, размещенной на носовой части судна, с якорной цепью, заканчивающейся клетью для размещения дополнительного самоходного шасси, а клеть выполнена с якорями для фиксации на морском дне. - The unit for collecting minerals is equipped with an additional self-propelled chassis with a bulldozer-ripper, and for lowering and raising an additional chassis, the floating vessel is equipped with an additional hoisting winch located on the bow of the vessel, with an anchor chain ending in a cage to accommodate an additional self-propelled chassis, and the cage is made with anchors for fixation on the seabed.

Данное техническое решение позволяет снижать потери полезного ископаемого на морском дне за счет зачистки отработанной поверхности бульдозированием. Кроме того, дополнительное самоходное шасси снабжается механизмом для рыхления слежавшегося полезного ископаемого, что также уменьшит потери. Использование бульдозирования и рыхления при подготовке россыпи увеличит производительность скреперной установки. This technical solution allows to reduce the loss of minerals on the seabed due to the cleaning of the worked surface by bulldozing. In addition, an additional self-propelled chassis is equipped with a mechanism for loosening caked minerals, which will also reduce losses. The use of bulldozing and loosening in the preparation of the placer will increase the productivity of the scraper installation.

Для спуска дополнительного самоходного шасси судно снабжено дополнительной грузоподъемной лебедкой, оборудованной якорной цепью, заканчивающейся клетью с якорями, что позволит сократить время на проведение вспомогательных операций и увеличить производительность всего комплекса для подводной добычи. Расположение дополнительной грузоподъемной лебедки в носовой части судна увеличивает надежность для фиксации комплекса над разрабатываемой лентой россыпи, что также снижает потери и увеличивает производительность комплекса. To launch an additional self-propelled landing gear, the vessel is equipped with an additional hoisting winch equipped with an anchor chain ending in a cage with anchors, which will reduce the time for auxiliary operations and increase the productivity of the entire complex for underwater production. The location of the additional hoisting winch in the bow of the vessel increases the reliability for fixing the complex above the developed placer belt, which also reduces losses and increases the productivity of the complex.

- Ходовая часть самоходного шасси выполнена двумя параллельно расположенными цилиндрическими шнековыми опорами-движителями с индивидуальными приводами. - The chassis of the self-propelled chassis is made by two parallel-mounted cylindrical screw auger-propulsion with individual drives.

Данное техническое решение упрощает конструкцию самоходного шасси, повышает надежность работы и позволяет улучшить эксплуатационные качества. Шнековые навивки на цилиндрическую поверхность опоры обеспечивают надежное сцепление с донным грунтом и хорошие ходовые качества под углом до 20^o к горизонту. Одна цилиндрическая опора имеет правую шнековую навивку, вторая - левую и каждая опора снабжена индивидуальным, например гидравлическим, приводом. Это обеспечивает хорошую маневренность. Шасси может разворачиваться на месте вокруг своей оси. Опорные цилиндрические поверхности обладают большой площадью, что позволяет перемещаться по донному грунту при малом удельном давлении (по рыхлым отложениям).This technical solution simplifies the design of the self-propelled chassis, improves reliability and improves operational performance. Screw windings on the cylindrical surface of the support provide reliable traction with bottom soil and good driving performance at an angle of up to 20 ^o to the horizon. One cylindrical support has a right auger winding, the second has a left and each support is equipped with an individual, for example, hydraulic, drive. This provides good maneuverability. The chassis can rotate in place around its axis. The supporting cylindrical surfaces have a large area, which allows you to move along the bottom soil at a low specific pressure (on loose deposits).

Сущность предлагаемого технического решения - комплекс для подводной добычи полезных ископаемых - включает плавучее базовое судно, агрегат для сбора полезного ископаемого на морском дне выполнен скреперной установкой, привод которой смонтирован на платформе с возможностью поворота в горизонтальной плоскости над бункером перегрузки полезного ископаемого, а рабочий блок скреперной установки смонтирован на самоходном шасси с дистанционным управлением. The essence of the proposed technical solution - a complex for underwater mining of minerals - includes a floating base vessel, the unit for collecting minerals on the seabed is made by a scraper installation, the drive of which is mounted on a platform with the possibility of rotation in a horizontal plane above the mineral reloading hopper, and the working block is scraper The unit is mounted on a self-propelled chassis with remote control.

Бункер для перегрузки полезного ископаемого выполнен на раме с якорями для фиксации на морском дне, а рама связана с грузоподъемными лебедками плавучего базового судна якорными цепями (тросами). Якорные цепи используют в качестве направляющих для перемещения рудоподъемных средств, смонтированных на тяговых цепях. Бункер снабжен дозатором и устройством для загрузки ковшей в виде горизонтально установленного барабана с направляющими для ковшей, а загрузочная часть барабана размещена в желобе дозатора. The bunker for reloading minerals is made on a frame with anchors for fixing on the seabed, and the frame is connected with the lifting hoists of a floating base vessel with anchor chains (cables). Anchor chains are used as guides for moving ore-lifting means mounted on traction chains. The hopper is equipped with a dispenser and a device for loading buckets in the form of a horizontally mounted drum with guides for buckets, and the loading part of the drum is placed in the gutter of the dispenser.

Кроме того, агрегат для сбора полезных ископаемых снабжен дополнительным самоходным шасси с бульдозерным устройством, а для спуска бульдозерной установки базовое судно снабжено дополнительной грузоподъемной лебедкой с якорной цепью. На конце якорной цепи подвешена клеть с якорями для фиксации на морском дне. Клеть предназначается для спуска дополнительного самоходного бульдозерного шасси. In addition, the unit for collecting minerals is equipped with an additional self-propelled chassis with a bulldozer device, and for lowering the bulldozer installation, the base vessel is equipped with an additional hoisting winch with an anchor chain. A crate with anchors is suspended at the end of the anchor chain for fixation on the seabed. The crate is designed to lower an additional self-propelled bulldozer chassis.

Ходовая часть самоходного шасси может быть выполнена двумя параллельно расположенными цилиндрическими шнековыми опорами-движителями с индивидуальными приводами. The chassis of the self-propelled chassis can be made with two parallel-mounted cylindrical screw propellers-propulsors with individual drives.

Пример выполнения комплекса для подводной добычи полезных ископаемых показан на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8. An example of the implementation of the complex for underwater mining is shown in FIG. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8.

Где на фиг. 1 - принципиальная схема комплекса для подводной добычи полезных ископаемых - проекция на вертикальную плоскость,
фиг. 2 - то же, на морском дне,
фиг. 3 - узел перегрузки полезного ископаемого со скреперной установки в многоковшовую установку для подъема на поверхность - проекция на вертикальную плоскость,
фиг. 4 - то же, сечение I-I (фиг. 3),
фиг. 5 - пример использования дополнительного самоходного шасси, образованного бульдозерной установкой для разработки слежавшихся донных отложений бульдозированием и доставкой скреперной установкой,
фиг. 6 - самоходное шасси с рабочим блоком скреперной установки, ходовая часть которой выполнена двумя параллельно расположенными цилиндрическими шнековыми опорами-движителями - проекция на вертикальную плоскость,
фиг. 7 - то же в плане,
фиг. 8 - дополнительное самоходное шасси, оборудованное бульдозерным устройством.Where in FIG. 1 is a schematic diagram of a complex for underwater mining - a projection on a vertical plane,
FIG. 2 - the same on the seabed,
FIG. 3 - node transshipment of minerals from the scraper installation in a multi-bucket installation for lifting to the surface - projection on a vertical plane,
FIG. 4 - the same, section II (Fig. 3),
FIG. 5 is an example of the use of an additional self-propelled chassis formed by a bulldozer installation for the development of compacted bottom sediments by bulldozing and delivery by a scraper installation,
FIG. 6 - self-propelled chassis with the working unit of the scraper installation, the chassis of which is made by two parallel arranged cylindrical screw support propulsors - projection on a vertical plane,
FIG. 7 - same in plan
FIG. 8 - additional self-propelled chassis equipped with a bulldozer device.

Пример выполнения комплекса для подводной добычи полезных ископаемых. An example of the implementation of the complex for underwater mining.

Комплекс состоит из плавучего базового судна 1 с грузоподъемными лебедками 2 (фиг. 1) с якорными цепями 3 (тросами), которые закреплены на раме 4, снабженной якорями 5 для фиксации на морском дне. На раме 4 смонтирован бункер 6 (фиг. 1, 2, 3 и 4) для перегрузки полезного ископаемого. Бункер 6 снабжен дозирующим устройством в виде дистанционного управляемого шибера 7, посредством которого регулируется толщина 8 полезного ископаемого, поступающего в дозировочный желоб 9. Агрегат для сбора полезного ископаемого на морском дне выполнен скреперной установкой, состоящей из привода с грузовым и холостым барабанами 10 скрепера 11, грузового и холостого канатов 12 и рабочего блока 13. Привод, грузовой и хвостовой барабаны 10 скреперной установки смонтированы на платформе 14 с возможностью, благодаря шарнирам 15, поворачиваться в горизонтальной плоскости на угол 150-200^o. Для поворота платформы 14 может быть использован храповой механизм с дистанционным управлением (храповой механизм не показан). Платформа 14 крепления привода скреперной установки смонтированы над бункером 6. Рабочий блок 13 смонтирован на самоходном шасси 16 с дистанционным управлением. Посредством самоходного шасси 16 рабочий блок может перемещаться и фиксироваться на любой точке отрабатываемой ленты 17. Отработку ленты 17 производят поворотом платформы 14 с приводом скреперной установки и перемещением рабочего блока 13 посредством самоходного шасси 16, по запроектированной технологии, например, в радиальном вращающемся забое.The complex consists of a floating base vessel 1 with lifting winches 2 (Fig. 1) with anchor chains 3 (cables), which are mounted on a frame 4, equipped with anchors 5 for fixing on the seabed. A hopper 6 is mounted on the frame 4 (Figs. 1, 2, 3, and 4) for overloading the mineral. The hopper 6 is equipped with a metering device in the form of a remote controlled gate 7, through which the thickness of the mineral 8 entering the metering trough 9 is adjusted 9. The unit for collecting minerals on the seabed is made by a scraper installation consisting of a drive with cargo and idle drums 10 of the scraper 11, cargo and idle ropes 12 and the working unit 13. The drive, cargo and tail drums 10 of the scraper installation are mounted on the platform 14 with the possibility, thanks to the hinges 15, to rotate in the mountains isontal plane at an angle of 150-200 ^o . To rotate the platform 14, a ratchet mechanism with a remote control can be used (ratchet mechanism not shown). The scraper installation drive mounting platform 14 is mounted above the hopper 6. The working unit 13 is mounted on a self-propelled chassis 16 with remote control. By means of a self-propelled chassis 16, the working unit can be moved and fixed at any point of the worked-out belt 17. The work-off of the tape 17 is carried out by turning the platform 14 with a scraper drive and moving the working block 13 by means of the self-propelled chassis 16, according to the designed technology, for example, in a radial rotating face.

В качестве рудоподъемного средства используют многоковшовую установку с тяговыми бесконечными цепями 18 с закрепленными на них ковшами 19. Ковши 19 перемещаются по якорным цепям 3 (фиг. 4), используя их в качестве направляющих. Для загрузки ковшей 19 в дозировочном желобе 9 горизонтально на оси рамы 4 смонтирован барабан 20 с направляющими для тяговых бесконечных цепей 18 и ковшей 19. Барабан 20 может быть снабжен приводом для более эффективной загрузки ковшей. As an ore lifting means, a multi-bucket installation with endless traction chains 18 with buckets 19 fixed on them is used. The buckets 19 are moved along anchor chains 3 (Fig. 4), using them as guides. To load the buckets 19 in the metering trough 9, a drum 20 is mounted horizontally on the axis of the frame 4 with guides for the endless traction chains 18 and buckets 19. The drum 20 can be equipped with a drive for more efficient loading of the buckets.

Разгрузку ковшей 19 на базовом судне производят известными устройствами и механизмами. Для снижения потерь полезного ископаемого и увеличения производительности комплекс может быть снабжен дополнительной грузоподъемной лебедкой 21, смонтированной на носовой части судна, для спуска и подъема клети 22 с дополнительным самоходным шасси 23, оборудованным бульдозерным ножом 24 и рыхлителем 25. Клеть 22 снабжена якорями 26 для фиксации на морском дне. The unloading of buckets 19 on the base vessel is carried out by known devices and mechanisms. To reduce mineral losses and increase productivity, the complex can be equipped with an additional hoisting winch 21 mounted on the bow of the vessel for lowering and lifting the stand 22 with an additional self-propelled chassis 23 equipped with a bulldozer knife 24 and a ripper 25. The stand 22 is equipped with anchors 26 for fixing on the seabed.

Посредством дополнительного самоходного шасси, оборудованного бульдозерным ножом и рыхлителем (бульдозерная установка) производят зачистку дна ленты после выемки полезного ископаемого скреперной установкой (фиг. 2). При разработке слежавшихся донных отложений посредством бульдозерной установки производят добычу полезного ископаемого (бульдозерное рыхление) и доставку до скреперной дорожки (фиг. 5). Добытое бульдозером полезное ископаемое транспортируется скреперной установкой в бункер 6 для подъема на базовое судно. Ходовая часть самоходного шасси для перемещения рабочего блока (фиг. 6, 7) и бульдозеров установки (фиг. 8) может быть выполнена двумя опорно-цилиндрическими шнековыми движителями 27, 28, один из них левой шнековой навивкой, а другой - с правой. Каждый цилиндрический шнековой движитель снабжен индивидуальным приводом, обеспечивающим левое и правое независимое вращение цилиндрической шнековой опоры. By means of an additional self-propelled chassis equipped with a bulldozer knife and a cultivator (bulldozer installation), the bottom of the tape is cleaned after excavation of the mineral with a scraper installation (Fig. 2). When developing caked bottom sediments by means of a bulldozer plant, mining is carried out (bulldozer loosening) and delivered to the scraper track (Fig. 5). The minerals mined by the bulldozer are transported by the scraper in the hopper 6 for lifting on the base vessel. The chassis of the self-propelled chassis for moving the working unit (Fig. 6, 7) and the bulldozers of the installation (Fig. 8) can be made with two support cylindrical screw propellers 27, 28, one of them with the left auger winding and the other with the right one. Each cylindrical screw propeller is equipped with an individual drive providing left and right independent rotation of the cylindrical screw support.

На раме 29 самоходного шасси смонтировано оборудование для приема электроэнергии, преобразователи в гидравлическую энергию, приема командопередающего кабеля, пульта управления, телевизионной камеры и системы освещения. Управление движением самоходного шасси и рабочими механизмами добывающего агрегата осуществляется дистанционно с борта судна известными приемами и устройствами. On the frame 29 of the self-propelled chassis mounted equipment for receiving electricity, converters into hydraulic energy, receiving command and transmission cable, control panel, television camera and lighting system. The movement of the self-propelled chassis and the working mechanisms of the mining unit are controlled remotely from the side of the vessel by known techniques and devices.

Комплекс для подводной добычи полезных ископаемых работает следующим образом. The complex for underwater mining is as follows.

На базовом судне 1 производят сборку скреперной установки и рудоподъемного устройства разработанной технологии таким образом, чтобы после спуска рамы 4 на морское дно по возможности исключить применение водолазных работ. On the base vessel 1, the scraper installation and the ore-lifting device of the developed technology are assembled in such a way that, after lowering the frame 4 to the seabed, it is possible to exclude the use of diving operations.

Производят спуск рамы 4 на морское дно посредством грузоподъемной лебедки 2 на якорных цепях (тросах) 3. The frame 4 is lowered to the seabed by means of a hoisting winch 2 on anchor chains (cables) 3.

Одновременно со спуском рамы 4 натягивают тяговые цепи 16, устанавливают ковши 19. Посредством якорей 5 раму 4 закрепляют на морском дне, выбирают слабину якорного троса 3 (якорной цепи). Используя дистанционное управление самоходного шасси 16, устанавливают рабочий блок 13 скреперной установки в заданной (по технологии отработки месторождения) точке, используя при этом телеаппаратуру, размещенную на самоходном шасси и на платформе 14 (крепления привода скреперной установки). Добычу полезного ископаемого ведут скреперованием с дистанционным управлением скреперной установкой с судна возвратно-поступательным перемещением скрепера 1 посредством тягового и холостого тросов 12. Собранная скрепером 11 полезное ископаемое поступает в бункер 6 и слоем 8 поступает в дозировочный желоб 9. При вращении барабана 20, в направляющих которого перемещаются ковши 19, производится их заполнение полезным ископаемым. Степень наполнения ковшей 19 регулируется толщиной слоя полезного ископаемого 8 посредством шибера 7 с дистанционным управлением. Simultaneously with the descent of the frame 4, the traction chains 16 are pulled, buckets 19 are installed. By means of the anchors 5, the frame 4 is fixed on the seabed, and the slack of the anchor cable 3 (anchor chain) is selected. Using the remote control of the self-propelled chassis 16, the working unit 13 of the scraper installation is installed at a predetermined (using the field development technology) point, using television equipment placed on the self-propelled chassis and on the platform 14 (mounting the drive of the scraper). Mining is carried out by scraping with a remote control of the scraper installation from the vessel by reciprocating the scraper 1 by means of the traction and idle cables 12. The mineral collected by the scraper 11 enters the hopper 6 and enters the metering trough layer 8. When the drum 20 rotates, the guides 20 which move the buckets 19, they are filled with minerals. The degree of filling of the buckets 19 is regulated by the thickness of the mineral layer 8 by means of a gate 7 with remote control.

Для облегчения загрузки ковшей включают привод барабана 20, обеспечивающий синхронное вращение со скоростью перемещения тяговых цепей 18. To facilitate the loading of buckets include a drum drive 20, providing synchronous rotation with the speed of movement of the traction chains 18.

Разгрузку ковшей 19 на судне 1 ведут известными механизмами и технологиями. Управление процессом скреперования и подъема полезного ископаемого ведется дистанционно с судна, используя телевизионную аппаратуру на всех технологических процессах. Unloading buckets 19 on the vessel 1 are known mechanisms and technologies. The control of the process of scraping and raising the mineral is carried out remotely from the vessel, using television equipment in all technological processes.

Для облегчения видимости при искусственном освещении отработку лент ведут с учетом течений воды, чтобы поднятый ил не мешал за наблюдением работ механизмов. При необходимости создают локальные искусственные течения около узлов, требующих постепенного наблюдения за процессом. To facilitate visibility under artificial lighting, the tapes are worked out taking into account water flows, so that the raised sludge does not interfere with the observation of the mechanisms. If necessary, create local artificial flows near nodes that require gradual monitoring of the process.

По мере выемки полезного ископаемого по трассе работы скрепера 11 меняют траектории поворотом платформы 14 на оси 15 и перемещением рабочего блока 13 посредством движения самоходного шасси 16 по окружности (фиг. 2). As the extraction of minerals along the working path of the scraper 11 change the trajectory by turning the platform 14 on the axis 15 and moving the working unit 13 by moving the self-propelled chassis 16 around the circumference (Fig. 2).

Для снижения потерь полезного ископаемого и увеличения производительности комплекс снабжается дополнительным самоходным шасси 23 с бульдозером-ножом 24 и рыхлителем 25 (фиг. 8). To reduce mineral losses and increase productivity, the complex is equipped with an additional self-propelled chassis 23 with a bulldozer-knife 24 and a cultivator 25 (Fig. 8).

Спуск дополнительного шасси с бульдозером-рыхлителем ведут в клети 22 в готовом виде для эксплуатации на дне моря. Управление работой бульдозерного шасси ведут дистанционного с борта судна. Посредством бульдозерного шасси 23 ведут зачистку отработанного пространства, выравнивание поверхности и другие вспомогательные процессы, например удаление крупных кусков породы. Кроме того, при разработке месторождения со слежавшимися донными отложениями, когда скреперование не эффективно, добычу полезного ископаемого ведут с предварительным разрыхлением бульдозером (фиг. 5). Посредством дополнительного бульдозерного шасси 23 ведут разрыхление донных отложений рыхлителем и ножом бульдозера. Разрыхленное полезное ископаемое доставляют на скреперную дорожку, а затем скреперной установкой в бункер 6 для выдачи на дневную поверхность. The descent of the additional chassis with a bulldozer-ripper lead in stand 22 in the finished form for operation on the bottom of the sea. Management of the operation of the bulldozer chassis are remote from the ship. By means of a bulldozer chassis 23, the waste space is cleansed, the surface is leveled and other auxiliary processes, for example, the removal of large pieces of rock. In addition, when developing a field with packed bottom sediments, when scrapping is not effective, mining is carried out with preliminary loosening by a bulldozer (Fig. 5). By means of an additional bulldozer chassis 23, loosening of bottom sediments is carried out with a cultivator and a knife of the bulldozer. Loosened minerals are delivered to the scraper track, and then scraper installation in the hopper 6 for delivery to the day surface.

Claims

1. Complex for underwater mining, including a floating base vessel with lifting winches and traction bodies, an underwater device for reloading minerals and ore-lifting means placed under loading, an assembly for collecting minerals on the seabed, characterized in that the assembly for collecting minerals the fossil is made by a scraper installation, the drive, a cargo, idle drum of which is mounted on the platform with the possibility of rotation in a horizontal plane over the hopper ki of minerals, and the working unit of the scraper installation is mounted on a self-propelled chassis, and the hopper for reloading minerals is made on a frame with anchors for fixing on the seabed, and the frame is connected to the hoisting winches of a floating base vessel with anchor chains, cables, and anchor chains are used in as guides for moving lifting means-buckets mounted on traction chains, and the hopper is equipped with a dispenser and a device for loading buckets in the form of a horizontally mounted drum with pressure for-governing traction chains and buckets, as part of the boot it is placed in the groove of the dispenser.

2. The complex for underwater mining of minerals according to claim 1, characterized in that the unit for collecting minerals is equipped with an additional self-propelled chassis with a bulldozer-ripper knife, and for lowering and raising the additional chassis, the floating vessel is equipped with an additional hoisting winch located on the bow a vessel with an anchor chain ending in a cage to accommodate an additional self-propelled landing gear, and the cage is made with anchors for fixing on the seabed.

3. The complex for underwater mining of minerals according to claim 1 or 2, characterized in that the chassis of the self-propelled chassis is made of two parallel-mounted cylindrical screw propellers-propulsors with individual drives.