RU2367746C2 - Aggregate for bottom sediment removal from pools and underwater development of mineral resources - Google Patents

Aggregate for bottom sediment removal from pools and underwater development of mineral resources Download PDF

Info

Publication number
RU2367746C2
RU2367746C2 RU2007121262/03A RU2007121262A RU2367746C2 RU 2367746 C2 RU2367746 C2 RU 2367746C2 RU 2007121262/03 A RU2007121262/03 A RU 2007121262/03A RU 2007121262 A RU2007121262 A RU 2007121262A RU 2367746 C2 RU2367746 C2 RU 2367746C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aggregate
cylinder
bottom sediment
valve
pools
Prior art date
Application number
RU2007121262/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007121262A (en
Inventor
Игорь Иванович Мамаев (RU)
Игорь Иванович Мамаев
Original Assignee
Игорь Иванович Мамаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Иванович Мамаев filed Critical Игорь Иванович Мамаев
Priority to RU2007121262/03A priority Critical patent/RU2367746C2/en
Publication of RU2007121262A publication Critical patent/RU2007121262A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2367746C2 publication Critical patent/RU2367746C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention is intended for bottom sediment (silt) removal from water pools and for underwater development of mineral resources (sapropel) and bulk materials (sand, gravel, gold placers). Aggregate for bottom sediment removal from pools and underwater development of mineral resources includes bottom sediment conveying device mounted on floating medium and consisting of cylinder linked to pipe string, hollow piston installed inside the cylinder, linked to bar string and featuring channel with funnel-shaped section widening towards intake end and closed by shutoff valve. The floating medium carries conveyor device drive maintaining reciprocal movement of bar string. Aggregate is equipped with V-shaped cutter attached to aggregate opposite of aggregate course direction and serving for cutting mineral deposit layer and concentrating it at intake area. Filter with brushes and rods is attached to the cylinder to prevent large particles from penetrating under valve.
EFFECT: enhanced friability of caked mineral deposits, extended functional capacity and producing efficiency of aggregate.
2 dwg

Description

Изобретение предназначено для использования при очистке водоемов от донных отложений (ила), и при добыче полезных ископаемых из-под воды (сапропель), и при подводной добыче сыпучих материалов (песок, гравий, рассыпное золото). Агрегат содержит закрепленное на плавсредстве устройство для добычи и транспортирования донных отложений; привод устройства, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение колонны штанг; нож V-образной формы и трубопровод для подачи забираемой среды на берег или баржу. Устройство для транспортирования донных отложений состоит из связанного с колонной труб цилиндра, установленного в цилиндре, и связанного с колонной штанг полого поршня, имеющего канал с участком воронкообразной формы, расширяющимся в сторону заборного конца, перекрываемый запорным клапаном, и фильтр, исключающий попадание крупных частиц под клапан.The invention is intended for use in cleaning water bodies from bottom sediments (silt), and in the extraction of minerals from under water (sapropel), and in the underwater extraction of bulk materials (sand, gravel, loose gold). The unit contains a device mounted on a craft for the extraction and transportation of bottom sediments; a device drive providing reciprocating movement of the rod string; V-shaped knife and a pipeline for supplying the medium to the shore or barge. The device for transporting bottom sediments consists of a cylinder connected to the pipe string installed in the cylinder and a hollow piston connected to the rod string, having a channel with a funnel-shaped portion expanding towards the intake end, covered by a shut-off valve, and a filter to prevent large particles from entering valve.

Известен способ подводной добычи полезных ископаемых с помощью дражных земснарядов, где применяется устройство транспортирования в виде черпаковой цепи (см. Б.М.Шкундин. Машины для гидромеханизации земляных работ, под ред. Епифанова С.П. - М.: Стройиздат, 1982, с.133-140). Способ малоэффективен при добыче полезных ископаемых небольшой плотности (ила) и имеет ограниченную глубину разработки, а агрегат для добычи сложен и дорог.There is a method of underwater mining using dredger dredges, where a transportation device in the form of a scoop chain is used (see B.M. Shkundin. Machines for hydromechanization of earthworks, under the editorship of Epifanov SP - M .: Stroyizdat, 1982, p.133-140). The method is ineffective in the extraction of minerals of low density (silt) and has a limited depth of development, and the unit for mining is complicated and expensive.

Известен также способ транспортирования породы с помощью гидротранспортного трубопровода, при котором мелкие частицы породы, образующие водяные взвеси, переносятся на требуемое расстояние. Отделение частиц от воды происходит в отстойниках, расположенных на плавсредствах или на суше. Способ широко применяется в землесосных снарядах (см. Б.М.Шкундин. Машины для гидромеханизации земляных работ, под ред. Епифанова С.П. - М.: Стройиздат, 1982, с.78-133). Недостатками данного способа являются: ограниченность функциональных возможностей (в основном, способ применяется при добыче песка и сапропеля); большая энергоемкость, связанная с тем, что 99% энергии расходуется на транспортирование воды, большие площади, занимаемые отстойниками, и длительность процесса разделения воды и взвеси, а следовательно, большие эксплуатационные расходы.There is also known a method of transporting rocks using a hydrotransport pipeline, in which small particles of rock forming water suspensions are transported to the required distance. The separation of particles from water occurs in sedimentation tanks located on boats or on land. The method is widely used in dredging projectiles (see B.M. Shkundin. Machines for hydromechanization of earthworks, under the editorship of Epifanov S.P. - M .: Stroyizdat, 1982, pp. 78-133). The disadvantages of this method are: limited functionality (mainly, the method is used in the extraction of sand and sapropel); high energy intensity associated with the fact that 99% of the energy is spent on transporting water, large areas occupied by sedimentation tanks, and the duration of the process of separation of water and suspended matter, and consequently, large operating costs.

При очистке водоемов от донных отложений обычно изолируют очищаемый участок, откачивают там воду и далее грейферами грузят ил на баржи. Способ чрезвычайно сложный, трудоемкий и дорогой, потому применяется, в основном, для очистки каналов и малых рек в городах.When cleaning water bodies from bottom sediments, the area to be cleaned is usually isolated, water is pumped out there and then silt is loaded onto barges with grabs. The method is extremely complex, laborious and expensive, because it is mainly used for cleaning canals and small rivers in cities.

Известно устройство для транспортирования породы при подводной добыче полезных ископаемых, содержащее колонну труб с полой насадкой, с участком воронкообразной формы, расширяющимся в сторону заборного конца насадки. Привод устройства связан с колонной труб с возможностью осуществления ее возвратно-поступательного перемещения и обеспечения внедрения насадки в породу для ее продавливания через канал насадки и запорный механизм (патент России №2079659). Большую глубину разработки и большее расстояние транспортирования можно достичь, если воспользоваться устройством, аналогичным скважинному насосу, описанному в патенте России 1622624. Устройство содержит связанный с колонной труб цилиндр, связанный с колонной штанг полый поршень, снабженный расположенным в его канале нагнетательным клапаном, установленный с возможностью выхода из цилиндра и соединенный посредством эластичного элемента.A device is known for transporting rock during underwater mining, containing a pipe string with a hollow nozzle, with a funnel-shaped portion expanding towards the intake end of the nozzle. The drive of the device is connected to the pipe string with the possibility of its reciprocating movement and ensuring the introduction of the nozzle into the rock for its forcing through the nozzle channel and the locking mechanism (Russian patent No. 2079659). Greater development depth and a greater transportation distance can be achieved if you use a device similar to a borehole pump described in Russian patent 1622624. The device contains a cylinder connected to the pipe string, a hollow piston connected to the rod string, equipped with a discharge valve located in its channel, installed with the possibility exit from the cylinder and connected by means of an elastic element.

Недостатком данного устройства является ограниченная глубина добычи полезных ископаемых и небольшое расстояние транспортирования, связанное с тем, что в момент внедрения полого поршня в добываемое ископаемое на клапан давит столб жидкости и породы, затрудняющий открытие клапана и пропуск очередной порции полезных ископаемых.The disadvantage of this device is the limited depth of extraction of minerals and the small transportation distance, due to the fact that at the time of the introduction of a hollow piston into the extracted mineral, a column of liquid and rock presses on the valve, making it difficult to open the valve and pass another portion of minerals.

Отмеченный недостаток устранен в устройстве, описанном в патенте России 2162152, содержащем связанный с колонной труб цилиндр, связанный с колонной штанг посредством штока полый поршень, имеющий канал с участком воронкообразной формы, расширяющимся в сторону заборного конца, и запорный механизм-клапан, установленный в канале поршня с возможностью перекрытия канала, а также перегородку с проходным каналом, перекрытым напорным клапаном, установленную в верхней части цилиндра с образованием замкнутого пространства между запорным механизмом-клапаном и указанной перегородкой, при этом нагнетательный клапан установлен с возможностью свободного скольжения по штоку.The noted drawback is eliminated in the device described in Russian patent No. 2162152, comprising a cylinder connected to the pipe string, a hollow piston connected to the rod string through the rod, having a channel with a funnel-shaped portion expanding towards the intake end, and a shut-off mechanism-valve installed in the channel a piston with the possibility of blocking the channel, as well as a baffle with a passage channel blocked by a pressure valve installed in the upper part of the cylinder with the formation of a closed space between the locking mechanism -valve and said baffle, while the discharge valve is installed with the possibility of free sliding on the rod.

Устройства, описанные в патентах России 2079659, 1622624 и 2162152, позволяют добывать жидкие полезные ископаемые, а также сыпучие (псевдожидкие) ископаемые при их подводной добыче. Однако при незначительной толщине пласта и большой плотности (слежалости) полезных ископаемых данные устройства имеют ограниченную функциональную возможность и малую производительность.The devices described in Russian patents 2079659, 1622624 and 2162152, allow to extract liquid minerals, as well as bulk (pseudo-liquid) minerals during their underwater mining. However, with a small thickness of the reservoir and a high density (caking) of minerals, these devices have limited functionality and low productivity.

Цель изобретения - увеличение сыпучести слежалых полезных ископаемых, расширение функциональной возможности и увеличение производительности агрегата за счет того, что срезается слой полезных ископаемых, который затем концентрируется в том месте, где идет забор полезных ископаемых транспортным устройством.The purpose of the invention is to increase the flowability of caked minerals, expanding the functionality and increasing the productivity of the unit due to the fact that the layer of minerals is cut off, which is then concentrated in the place where the mineral intake is transported.

Указанная цель достигается тем, что в агрегате для очистки водоемов от донных отложений и добычи полезных ископаемых из-под воды, содержащем закрепленное на плавсредстве устройство для транспортирования донных отложений, состоящее из связанного с колонной труб цилиндра, установленного в цилиндре и связанного с колонной штанг полого поршня, имеющего канал с участком воронкообразной формы, расширяющимся в сторону заборного конца, перекрываемый запорным клапаном, установленный на плавсредстве привод устройства для транспортирования, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение колонны штанг, он снабжен ножом, имеющим V-образную форму, и закрепленным на агрегате со стороны, противоположной направлению его перемещения, и служащим для срезания слоя полезных ископаемых, и концентрирующий их в месте забора, при этом к цилиндру крепится фильтр со щетками и тягами, исключающий попадание крупных частиц под клапан.This goal is achieved by the fact that in the unit for cleaning ponds from bottom sediments and mining from under water, containing a device for transporting bottom sediments fixed on a craft, consisting of a cylinder connected to the pipe string installed in the cylinder and connected to the column of hollow rods a piston having a channel with a funnel-shaped portion expanding towards the intake end, blocked by a shut-off valve, a transport device drive mounted on a watercraft, about Providing reciprocating movement of the column of rods, it is equipped with a knife having a V-shape, and mounted on the unit from the side opposite to the direction of its movement, and serving to cut the layer of minerals, and concentrating them at the fence, while attaching to the cylinder filter with brushes and rods, eliminating the ingress of large particles under the valve.

На фиг.1 схематически представлен агрегат для очистки водоемов, а на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1.Figure 1 schematically shows the unit for cleaning ponds, and figure 2 is a section along aa of figure 1.

Агрегат содержит закрепленное на плавсредстве устройство для транспортирования донных отложений, привод устройства, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение колонны штанг, нож V-образной формы и трубопровод для подачи забираемой среды на берег или баржу.The unit contains a device for transporting bottom sediments mounted on a boat, a device drive providing reciprocating movement of the rod string, a V-shaped knife and a pipeline for supplying the medium to the shore or barge.

Устройство для транспортирования донных отложений содержит связанный с колонной труб 1 цилиндр 2, связанный с колонной приводных штанг 3 шток 4, на конце которого закреплен поршень 5, снабженный расположенным в его канале 6 с участком воронкообразной формы 7 клапаном 8. К цилиндру 2 крепится фильтр 9 и нож V-образной формы 10. Фильтр 9 чистится щетками 11, связанными с тягами 12.The device for transporting bottom sediments contains a cylinder 2 connected to the column of pipes 1, a rod 4 connected to the column of driving rods 3, at the end of which a piston 5 is attached, equipped with a valve 8 located in its channel 6 with a funnel-shaped portion 7. A filter 9 is attached to the cylinder 2 and a V-shaped knife 10. The filter 9 is cleaned with brushes 11 associated with rods 12.

Агрегат для очистки водоемов от донных отложений и добычи полезных ископаемых из-под воды работает следующим образом.The unit for cleaning water from bottom sediments and mining from under the water works as follows.

При большой текучести (либо сыпучести) отложений и значительной толщине пласта устройство для транспортирования осадка устанавливают как можно глубже под уровень отложений, а плавсредство периодически перемещается на новое место, когда забор отложений значительно уменьшается. В случае когда толщина пласта полезных ископаемых мала и они имеют большую плотность (слежалость), нож V-образной формы 10 заглубляется в пласт на некоторую величину, а плавсредство перемещается непрерывно, при этом происходит срезание уплотненного слоя на величину заглубления ножа. Срезанный слой, имеющий меньшую плотность, концентрируется в центре V-образного ножа 10, где располагается заборная часть транспортного устройства.With large fluidity (or flowability) of sediments and a significant thickness of the formation, the device for transporting sediment is installed as deep as possible under the level of deposits, and the craft periodically moves to a new place when the fence of deposits is significantly reduced. In the case when the thickness of the mineral layer is small and they have a high density (caking), the V-shaped knife 10 is buried into the reservoir by a certain amount, and the craft moves continuously, and the compacted layer is cut by the depth of the knife. The cut layer having a lower density is concentrated in the center of the V-shaped knife 10, where the intake part of the transport device is located.

Увеличение толщины слоя забираемой среды и повышение ее сыпучести положительно сказывается на производительности агрегата и расширении его функциональных возможностей.An increase in the thickness of the layer of the medium being taken in and an increase in its flowability have a positive effect on the productivity of the unit and the expansion of its functionality.

Транспортное устройство работает следующим образом: при ходе приводных штанг 3 вниз, осуществляемом за счет привода, установленного на плавсредстве, поршень 5 внедряется в отложения, находящиеся в нижней части цилиндра 2; при этом происходит продавливание его через канал 6 в поршне с участком воронкообразной формы 7. Он давит на клапан 8, открывает его и проходит в верхнюю часть цилиндра 2.The transport device operates as follows: when the drive rods 3 are down, carried out by a drive mounted on a watercraft, the piston 5 is embedded in the deposits located in the lower part of the cylinder 2; in this case, it is forced through the channel 6 in the piston with a funnel-shaped portion 7. It presses on the valve 8, opens it and passes into the upper part of the cylinder 2.

При обратном ходе колонны штанг 3, осуществляемом за счет привода, клапан 8 закрывается вследствие уменьшения объема цилиндра выше поршня 5, заполненного ископаемым. Затем начинает расти давление и добываемая среда через патрубок в цилиндре 2 продавливается в трубопровод, а далее на берег или баржу. Одновременно с этим происходит заполнение отложениями нижней части цилиндра 2, которые, проходя через фильтр 9, открытый конец и щели в цилиндре 2, заполняют пространство, освободившееся при ходе поршня вверх. Фильтр 9 чистится щетками 11, которые перемещаются вверх-вниз с помощью штанг 12. Очистка фильтра производится либо периодически (вручную), либо постоянно, тогда тяги 12 связываются со штоком 4.During the reverse stroke of the rod string 3, carried out by the actuator, the valve 8 closes due to a decrease in the volume of the cylinder above the piston 5 filled with fossil. Then the pressure begins to increase and the produced medium through the nozzle in cylinder 2 is forced into the pipeline, and then to the shore or barge. At the same time, deposits are deposited in the lower part of the cylinder 2, which, passing through the filter 9, the open end and slots in the cylinder 2, fill the space freed up by the piston up. The filter 9 is cleaned with brushes 11, which are moved up and down with the help of rods 12. The filter is cleaned either periodically (manually) or continuously, then the rods 12 are connected to the rod 4.

Claims (1)

Агрегат для очистки водоемов от донных отложений и добычи полезных ископаемых из-под воды, содержащий закрепленное на плавсредстве устройство для транспортирования донных отложений, состоящее из связанного с колонной труб цилиндра, установленного в цилиндре и связанного с колонной штанг полого поршня, имеющего канал с участком воронкообразной формы, расширяющимся в сторону заборного конца, перекрываемый запорным клапаном, установленный на плавсредстве привод устройства для транспортирования, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение колонны штанг, отличающийся тем, что он снабжен ножом, имеющим V-образную форму и закрепленным на агрегате со стороны, противоположной направлению его перемещения, и служащим для срезания слоя полезных ископаемых и концентрирования их в месте забора, при этом к цилиндру крепится фильтр со щетками и тягами, исключающий попадание крупных частиц под клапан. A unit for cleaning water bodies from bottom sediments and extracting minerals from under water, comprising a device for transporting bottom sediments fixed on a boat, consisting of a cylinder connected to a pipe string installed in a cylinder and connected to a rod string of a hollow piston having a channel with a funnel-shaped portion form, expanding towards the intake end, blocked by a shut-off valve, mounted on a watercraft drive device for transportation, providing a reciprocating the movement of the rod string, characterized in that it is equipped with a knife having a V-shape and mounted on the unit from the side opposite to the direction of its movement, and serving to cut the mineral layer and concentrate them at the fence, while the filter is attached to the cylinder brushes and rods, eliminating the ingress of large particles under the valve.
RU2007121262/03A 2007-06-07 2007-06-07 Aggregate for bottom sediment removal from pools and underwater development of mineral resources RU2367746C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121262/03A RU2367746C2 (en) 2007-06-07 2007-06-07 Aggregate for bottom sediment removal from pools and underwater development of mineral resources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121262/03A RU2367746C2 (en) 2007-06-07 2007-06-07 Aggregate for bottom sediment removal from pools and underwater development of mineral resources

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007121262A RU2007121262A (en) 2008-12-20
RU2367746C2 true RU2367746C2 (en) 2009-09-20

Family

ID=41168145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121262/03A RU2367746C2 (en) 2007-06-07 2007-06-07 Aggregate for bottom sediment removal from pools and underwater development of mineral resources

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2367746C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009025654A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 Igor Mamaev System for removing soil deposits from water pools and for extracting minerals from water, has filter provided with brushes and linkages to prevent penetration of coarse particles under shut-off valve
RU2645390C1 (en) * 2017-02-08 2018-02-21 Игорь Иванович Мамаев Aggregate for cleaning waters from bottom sediments and extraction of minerals from water

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009025654A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 Igor Mamaev System for removing soil deposits from water pools and for extracting minerals from water, has filter provided with brushes and linkages to prevent penetration of coarse particles under shut-off valve
RU2645390C1 (en) * 2017-02-08 2018-02-21 Игорь Иванович Мамаев Aggregate for cleaning waters from bottom sediments and extraction of minerals from water

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007121262A (en) 2008-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012247461B2 (en) Device for extracting solid material on the bed of a body of water, and associated method
US10094091B1 (en) Sediment suction sink and method for sediment control in rivers, streams, and channels
US20160244926A1 (en) Method and device for deepening riverbeds and their cleaning from sediments
US20160237643A1 (en) Dredger actuated from land
RU2367746C2 (en) Aggregate for bottom sediment removal from pools and underwater development of mineral resources
EP3647496B1 (en) System for cleaning heterogeneous sludge deposited in hydraulic facilities
CN109322343A (en) Port dredging mud processing structure
US20100175283A1 (en) Submergible densification cell, sediment separator and sediment densification method
RU2645390C1 (en) Aggregate for cleaning waters from bottom sediments and extraction of minerals from water
IE81020B1 (en) Dredging system
EP0526448B1 (en) Serpent sediment-sluicing system
RU2288361C1 (en) Method for softening and disintegration of argillaceous sands of gravel deposits
RU2604492C1 (en) Method of cleaning water bodies from alluviums
DK173691B1 (en) Method of coastal protection and pressure equalization module for use in connection therewith
RU2162152C2 (en) Device for mineral mining from large depths
JP2017002534A (en) System and method for recovering bottom mud
Basson et al. Dealing with Reservoir Sedimentation: Dredging
RU2256075C1 (en) Method for open extraction of mineral resource deposits
Abulnaga et al. De-silting lake Nasser with slurry pipelines
RU2170823C1 (en) Device for mining of concretions
US5052857A (en) Placement of foraminous piping in non-cohesive subsoils
DE202009017894U1 (en) Plant for the removal of soil deposits from a reservoir and for the extraction of mineral resources from the water
RU2789770C1 (en) Device and method for hydromechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction
Kog Rehabilitation of abandoned non-hazardous tailings ponds
RU2079659C1 (en) Device for transportation of rock in underwater mineral mining

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140608