RU2371580C1 - Submerged extractive instrument and method of its operation - Google Patents
Submerged extractive instrument and method of its operation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2371580C1 RU2371580C1 RU2008104652/03A RU2008104652A RU2371580C1 RU 2371580 C1 RU2371580 C1 RU 2371580C1 RU 2008104652/03 A RU2008104652/03 A RU 2008104652/03A RU 2008104652 A RU2008104652 A RU 2008104652A RU 2371580 C1 RU2371580 C1 RU 2371580C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- around
- suction pipe
- trusses
- extraction modules
- vertical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной (горно-морской) промышленности, касается аппаратов и устройств, предназначенных для разработки на дне моря месторождений полезных ископаемых, и может найти применение в народном хозяйстве при промышленном освоении минерально-сырьевых ресурсов Мирового океана.The invention relates to the mining (mountain-sea) industry, for apparatuses and devices intended for the development of mineral deposits at the bottom of the sea, and may find application in the national economy for the industrial development of mineral resources of the oceans.
Наиболее эффективно использование изобретения при глубоководной (свыше 1000 м) добыче россыпных месторождений полиметаллических руд, преимущественно железомарганцевых конкреций (ЖМК), совместно с гидроподъемной установкой, в составе плавучего морского горнодобывающего комплекса /1/.The most effective use of the invention in deep-sea (over 1000 m) mining of alluvial deposits of polymetallic ores, mainly ferromanganese nodules (LMF), together with a hydraulic lifting unit, as part of a floating offshore mining complex / 1 /.
Известен самоходный на гусеничном ходу глубоководный (до 4500 м) добычной аппарат западногерманской фирмы «Демаг», связанный пульпопроводом с гидроподъемной установкой. Аппарат имеет всасывающую трубу с землесосом и рабочий орган со скребками (/2/, стр.74-75, рис.51).A deep-sea (up to 4,500 m) self-propelled crawler-propelled mining device of the West German company "Demag" is known, connected by a slurry pipeline with a hydraulic lifting device. The device has a suction pipe with a suction pump and a working body with scrapers (/ 2 /, p. 74-75, Fig. 51).
Известно буксируемое по поверхности морского дна надводным судном добычное устройство с опорно-посадочной частью в виде саней длиной около 7 м и шириной 3 м. Добычное устройство содержит связанную гибким пульпопроводом с подъемным трубопроводом всасывающую трубу с землесосом и рабочий орган в виде установленных между полозьями саней гребенок (/2/, стр.76, рис.52, стр.145).It is known that a mining device towed on the surface of the seabed by a surface vessel with a support and landing part in the form of a sled about 7 m long and 3 m wide. The mining device comprises a suction pipe with a suction pump connected by a flexible slurry pipeline with a lifting pipeline and a working body in the form of combs installed between the runners of the sled. (/ 2 /, p. 76, fig. 52, p. 145).
Недостатками известных самоходных или буксируемых по поверхности морского дна добычных аппаратов-аналогов являются:The disadvantages of the known self-propelled or towed on the surface of the seabed mining analogue devices are:
- ограниченная шириной захвата рабочего органа производительность; так, для рентабельности добычи (порядка 300 т/ч) при концентрации ЖМК, равной 10 кг на квадратном метре поверхности морского дна, при скорости движения аппарата 0,5 м/с минимальная ширина захвата должна составлять не менее 15 м; при такой и большей ширине захвата трудно обеспечить надежность конструкции и эффективность работы (качество разработки по всей ширине захвата, тем более при неровной поверхности и неравномерном распределении полезного ископаемого по поверхности дна);- limited performance of the working body; so, for profitability of production (about 300 t / h) at a concentration of LMC equal to 10 kg per square meter of the surface of the seabed, at a speed of movement of the apparatus of 0.5 m / s, the minimum working width should be at least 15 m; with such a wider working width it is difficult to ensure the reliability of the design and working efficiency (development quality over the entire working width, especially with an uneven surface and uneven distribution of minerals on the bottom surface);
- повышенная экологическая опасность разработки, связанная с загрязнением окружающей морской среды и повреждением поверхности морского дна.- increased environmental development hazard associated with pollution of the marine environment and damage to the surface of the seabed.
Известны подводные добычные аппараты, оборудованные средствами защиты окружающей морской среды от загрязнения при проведении донных земляных работах, а также защитные экраны, выполненные в виде отдельных сборно-разборных (с помощью водолазов) щитовых секций с пленкой из армированного полимерного материала /3, 4/.Known underwater mining vehicles equipped with means of protecting the marine environment from pollution during ground excavation, as well as protective screens made in the form of separate collapsible (with the help of divers) shield sections with a film of reinforced polymer material / 3, 4 /.
Недостатки этих известных средств экологической защиты - неприспособленность их к применению в условиях глубоководной добычи полезных ископаемых (ЖМК).The disadvantages of these well-known environmental protection means are their inability to use in the conditions of deep-sea mining of mineral resources.
Наиболее близким к описываемому добычному аппарату может являться известное функционирующее совместно с гидроподъемной установкой устройство для глубоководной добычи железомарганцевых конкреций (ЖМК), описанное в /5/.Closest to the described mining apparatus may be a well-known device operating in conjunction with a hydraulic lifting device for deep-sea mining of ferromanganese nodules (LMC), described in / 5 /.
Данное устройство-прототип включает подводную опору в виде жестко прикрепленной к нижнему концу подъемного трубопровода гидроподъемной установки платформы и установленный на ней донный добычной агрегат, содержащий закрепленную на этой платформе горизонтально расположенную прочную трубу-пульпопровод и установленные на ней на связанных с ней гибких пульпопроводах, служащих одновременно силовыми элементами, выемочные модули с рабочими органами и донными опорными элементами.This prototype device includes an underwater support in the form of a platform hydraulic lifting device rigidly attached to the lower end of the lifting pipeline and a bottom production unit mounted on it, comprising a horizontally mounted strong pipe-slurry pipe mounted on this platform and mounted on associated flexible slurry pipelines serving thereon at the same time by power elements, excavation modules with working bodies and bottom support elements.
Горизонтальная труба-пульпопровод удерживается вдоль подводной платформы буксировочными канатами размещенных на ней тяговых лебедок. Через установленный на платформе бункер горизонтальная труба связана гибким пульпопроводом с подъемным трубопроводом гидроподъемной установки.The horizontal slurry pipe is held along the underwater platform by tow ropes placed on it traction winches. Through a hopper mounted on the platform, a horizontal pipe is connected by a flexible slurry pipeline to a lifting pipeline of a hydraulic lifting installation.
Каждый выемочный модуль выполнен в виде коробчатого черпака с плоским поддоном.Each excavation module is made in the form of a box-shaped scoop with a flat pallet.
Рабочий орган выемочного модуля состоит из корпуса коробчатого черпака с поддоном, набора поставленных на ребро пластин-рыхлителей и патрубка, связанного гибким пульпопроводом с горизонтальной трубой.The working body of the extraction module consists of a box-shaped scoop body with a pallet, a set of ripper plates placed on the edge and a nozzle connected by a flexible slurry pipeline with a horizontal pipe.
Выемочные модули установлены на опорах-салазках с возможностью поворачиваться в зависимости от рельефа разрабатываемой поверхности дна.The excavation modules are mounted on support rails with the ability to rotate depending on the topography of the developed bottom surface.
Донное опорно-посадочное устройство в целом состоит из установленных на горизонтальной трубе лыж и салазок выемочных модулей.The bottom support and landing device as a whole consists of skis mounted on a horizontal pipe and the sled modules of the excavation modules.
Устройство-прототип не содержит никаких средств экологической защиты окружающей морской среды от загрязнения при разработке.The prototype device does not contain any means of environmental protection of the marine environment from pollution during development.
Прототип оснащен гидролокаторами фронтального обзора, эхолотами, сканирующими рельеф поверхности дна, телекамерами, другими устройствами, передающими по кабелю информацию на пульт (центр) управления.The prototype is equipped with front-facing sonars, echo sounders that scan the surface topography, cameras, and other devices that transmit information via cable to the control panel (center).
Работа добывающего устройства-прототипа состоит в следующем.The operation of the mining prototype device is as follows.
На основании показаний подводных приборов горизонтальная труба добычного агрегата с помощью лебедок устанавливается над разрабатываемой поверхностью морского дна на расчетной рабочей высоте, выемочные модули на салазках размещаются на поверхности дна вдоль горизонтальной трубы, и вся эта многосвязная конструкция совместно с подводной платформой буксируется надводным судном в заданном направлении.Based on the readings of the underwater instruments, the horizontal pipe of the production unit with winches is installed above the surface of the seafloor to be developed at the calculated working height, the excavation modules on the rails are placed on the bottom surface along the horizontal pipe, and the whole multiply connected structure together with the underwater platform is towed by the surface vessel in a given direction .
В процессе волочения выемочных модулей короба черпаков сгребают с поверхности дна разрыхленные (разбуженные) пластинами-рыхлителями твердые частицы ископаемого материла (ЖМК), и по гибким пульпопроводам всасываемая из черпаков гидросмесь направляется в общую горизонтальную трубу, а из нее - в бункер-накопитель, и далее - в подъемный трубопровод.In the process of dragging the excavation modules of the scoop box, solid particles of fossil material (FMC), loosened (woken up) by ripper plates, are raked from the bottom surface, and the hydraulic mixture sucked from the scoops is routed through flexible slurry pipelines to a common horizontal pipe, and from it to the storage hopper, and further - to the lifting pipeline.
Небольшие препятствия преодолеваются за счет подтягивания канатами горизонтальной трубы и выемочных модулей к подводной платформе, а преодоление значительных препятствий осуществляется за счет подъема подводной платформы и обноса всей добычной системы над этими препятствиями.Small obstacles are overcome by pulling the horizontal pipe and extraction modules by the ropes to the underwater platform, and significant obstacles are overcome by lifting the underwater platform and exposing the entire production system above these obstacles.
Недостатками данного добычного устройства-прототипа и способа его работы, которые устраняются описываемым изобретением, являются:The disadvantages of this mining device of the prototype and the method of its operation, which are eliminated by the described invention, are:
- громоздкость пространственно разветвленной, многосвязной канатами и гибкими пульпопроводами конструкции, что существенно снижает функциональную, технологическую и эксплуатационную надежность, управляемость и маневренность;- the bulkiness of a spatially branched, multiply connected ropes and flexible slurry pipelines design, which significantly reduces the functional, technological and operational reliability, controllability and maneuverability;
- недостаточно высокая эффективность работы, как из-за сложности приведения многосвязной системы в рабочее состояние и управления ей в процессе работы, так и из-за не рационального по технологии и не экономичного по энерго- и трудозатратам способа разработки, осуществляемого путем волочения неуправляемых выемочных модулей по пространству поверхности дна с рутинным сгребанием всего подряд (большая доля сгребания пустой породы, в особенности при неровной поверхности дна и при неравномерном распределении по ней полезного ископаемого);- insufficiently high work efficiency, both because of the complexity of bringing a multiconnected system into working condition and controlling it during operation, and because of a development method that is not rational in technology and not economical in terms of energy and labor costs, by drawing uncontrolled extraction modules according to the bottom surface space with routine raking of everything in a row (a large proportion of waste rock raking, especially with an uneven bottom surface and uneven distribution of mineral over it);
- повышенная экологическая опасность, обусловленная значительным загрязнением окружающей морской среды (взмучивание воды и повреждение морского дна) на неоправданно большом пространстве.- increased environmental hazard due to significant pollution of the marine environment (water agitation and damage to the seabed) in an unjustifiably large area.
В своей совокупности вышеперечисленные недостатки снижают эффективность, надежность и экологическую безопасность работы данного добычного устройства.Together, the above disadvantages reduce the efficiency, reliability and environmental safety of this mining device.
С целью повышения эффективности, надежности и экологической безопасности работы за счет упрощения и компактности конструкции, повышения надежности и качества разработки при снижении трудоемкости использования, улучшения управляемости и маневренности аппарата, а также снижения уровня загрязнения окружающей морской среды и повреждения морского дна и предлагается данное изобретение.With the aim of increasing the efficiency, reliability and environmental safety of work due to the simplification and compactness of the design, increasing the reliability and quality of development while reducing the complexity of use, improving the controllability and maneuverability of the apparatus, as well as reducing the level of pollution of the marine environment and damage to the seabed, this invention is proposed.
Поставленная цель достигается тем, что выемочные модули установлены на нижних оконечностях силовых ферм, установленных подвижно вокруг и вдоль прочной вертикальной всасывающей трубы, закрепленной на подводной гидроопоре с регулируемой положительной и отрицательной плавучестью.This goal is achieved by the fact that the extraction modules are installed on the lower extremities of the power farms mounted movably around and along a strong vertical suction pipe mounted on an underwater hydraulic support with adjustable positive and negative buoyancy.
При этом фермы и выемочные модули связаны с приводами с возможностью перемещения и поворота в радиальной плоскости и шагового поворота вокруг вертикальной всасывающей трубы, а также регулируемого продольного перемещения и поворота выемочных модулей относительно ферм.In this case, the trusses and extraction modules are connected with the drives with the possibility of movement and rotation in the radial plane and stepwise rotation around the vertical suction pipe, as well as an adjustable longitudinal movement and rotation of the extraction modules relative to the farms.
А донное опорно-посадочное устройство выполнено состоящим из самой вертикальной всасывающей трубы и закрепленного на ее нижнем конце опорного элемента.And the bottom support and landing device is made up of the most vertical suction pipe and a support element fixed at its lower end.
Компактность конструкции, отсутствие многочисленных шланговых и тросовых связей способствует повышению надежности, маневренности и управляемости аппарата.The compact design, the absence of numerous hose and cable ties helps to increase the reliability, maneuverability and controllability of the device.
Нежесткая связанность подводной гидроопоры с регулируемой плавучестью с подъемным трубопроводом гидроподъемной установки придает аппарату пространственную свободу и автономность, возможность производить выборочную (точечную) посадку, производить выборочную и более качественную добычу.The non-rigid connection of the underwater hydraulic support with adjustable buoyancy to the lifting pipe of the hydraulic lifting device gives the device spatial freedom and autonomy, the ability to make selective (point) landing, to produce selective and better production.
А буеобразность конструкции, в которой подводная плавучая гидроопора является поплавком, а скомпонованный вертикально добычной агрегат служит тяжелым центральным стержнем, обеспечивает повышенную остойчивость и динамическую устойчивость аппарата.And the buoyancy of the structure, in which the underwater floating hydro-support is a float, and the vertically arranged production unit serves as a heavy central rod, provides increased stability and dynamic stability of the apparatus.
Применение в качестве донного опорно-посадочного устройства непосредственно функциональных элементов, а именно его всасывающей трубы, упрощает конструкцию, снижает ее металлоемкость.The use of directly functional elements as a bottom support and landing device, namely its suction pipe, simplifies the design and reduces its metal consumption.
В частном техническом решении силовые фермы верхними концами шарнирно подвешены по окружности на кольцевом ползуне, установленном на продольных направляющих подвижного патрубка с фланцем на нижнем конце, свободно надетого на вертикальную всасывающую трубу с опорой на выполненный на ее нижнем конце опорный фланец. Фермы шарнирно присоединены в своей средней части рычагами половинной длины ферм к фланцу подвижного патрубка.In a particular technical solution, the power trusses with their upper ends are hinged around the circumference on an annular slider mounted on the longitudinal guides of the movable pipe with a flange at the lower end, freely put on a vertical suction pipe with support on the supporting flange made at its lower end. The trusses are pivotally connected in their middle part with levers of half the length of the trusses to the flange of the movable pipe.
При этом кольцевой ползун связан с приводом его перемещения по направляющим подвижного патрубка, а подвижной патрубок связан с приводом его шагового поворота вокруг вертикальной всасывающей трубы.In this case, the annular slider is connected with the drive of its movement along the guides of the movable pipe, and the movable pipe is connected with the drive of its stepwise rotation around the vertical suction pipe.
С целью образования непосредственно под всасывающей трубой компактного навала твердой массы и тем самым повышения эффективности всасывания гидросмеси опорный элемент выполнен в виде закрепленного на нижнем конце всасывающей трубы решетчатого контейнера.In order to form a compact pile of solid mass directly under the suction pipe and thereby increase the efficiency of the suction mixture, the support element is made in the form of a trellised container fixed to the lower end of the suction pipe.
При этом с целью повышения эффективности всасывания и концентрации твердого в гидросмеси выемочные модули по форме корпусов и по профилю их передних сгребающих частей выполнены и расположены друг относительно друга с возможностью образования в совокупности вокруг вертикальной всасывающей трубы замкнутой поверхности, а опорный решетчатый контейнер по форме и профилю выполнен сопряженным с этой замкнутой поверхностью.Moreover, in order to increase the suction efficiency and the concentration of solids in the hydraulic mixture, the extraction modules in the shape of the housings and in the profile of their front raking parts are made and arranged relative to each other with the possibility of forming a closed surface around the vertical suction pipe, and the supporting lattice container in shape and profile made paired with this closed surface.
В частности, выемочные модули выполнены в виде дугообразных с прямыми или со скошенными передними частями коробов, расположенных друг относительно друга по окружности с образованием в совокупности вокруг вертикальной всасывающей трубы замкнутой соответственно цилиндрической или конической поверхности.In particular, the extraction modules are made in the form of arcuate with straight or with beveled front parts of the boxes located relative to each other around the circumference with the formation in the aggregate around a vertical suction pipe closed respectively cylindrical or conical surface.
А решетчатый опорный контейнер выполнен соответственно в виде цилиндра или усеченного кругового конуса.A lattice support container is made respectively in the form of a cylinder or a truncated circular cone.
В другом варианте выемочные модули выполнены в виде трапецеидальных со скошенными по плоскости передними частями коробов, расположенных друг относительно друга с образованием в совокупности вокруг вертикальной всасывающей трубы шестигранной конической поверхности.In another embodiment, the extraction modules are made in the form of trapezoidal boxes with beveled front parts located relative to each other with the formation of a hexagonal conical surface in the aggregate around a vertical suction pipe.
А решетчатый контейнер выполнен в виде усеченной шестигранной пирамиды.A trellised container is made in the form of a truncated hexagonal pyramid.
Выполнение решетчатого контейнера по форме образованной корпусами коробов выемочных модулей замкнутой поверхности обеспечивает плотный охват (обжим) его передними сгребающими частями корпусов коробов, выемочных модулей.The execution of the trellised container in the form formed by the enclosures of the boxes of the extraction modules of the closed surface provides a tight coverage (crimping) of its front raking parts of the cases of the boxes, the extraction modules.
С целью выталкивания из коробов выемочных модулей сгребаемой ими массы в коробах шарнирно установлены прочные вертикальные стенки, выполненные по форме поверхности решетчатого контейнера и снабженные выступающими наружу рычагами, взаимодействующими с опорным фланцем вертикальной всасывающей трубы с возможностью их поворота и силового обжима решетчатого контейнера.In order to push the excavation modules from the boxes of the mass raked by them, strong vertical walls are pivotally mounted in the boxes, made in the shape of the surface of the trellised container and provided with levers protruding outward, interacting with the support flange of the vertical suction pipe with the possibility of their rotation and power crimping of the trellised container.
При этом с целью дробления твердых частиц за счет силового продавливания сгребаемой твердой массы через решетчатые ячейки и тем самым предотвращения засорения всасывающего трубопровода опорный контейнер выполнен с решеткой, образованной жесткими заостренными ребрами.In this case, with the aim of crushing solid particles due to the force forcing the raked solid mass through the grating cells and thereby preventing clogging of the suction pipe, the support container is made with a grate formed by rigid pointed ribs.
Это способствует повышению концентрации твердого в гидросмеси при всасывании, соответственно производительности.This helps to increase the concentration of solids in the slurry during suction, respectively productivity.
С целью повышения эффективности процесса всасывания твердой массы из навала за счет пространственного распределения всасывания по объему решетчатого контейнера конец вертикальной всасывающей трубы внутри контейнера оборудован коллектором, по периметру которого установлены разнонаправленные всасывающие патрубки.In order to increase the efficiency of the process of suction of solid mass from the bulk due to the spatial distribution of suction over the volume of the grate container, the end of the vertical suction pipe inside the container is equipped with a collector along the perimeter of which multidirectional suction pipes are installed.
С целью копирования разрабатываемой поверхности приводы перемещения и поворота выемочных модулей относительно силовых ферм выполнены состоящими каждый из двух гидроцилиндров, корпуса которых закреплены на нижних оконечностях ферм, а штоки с помощью шарнирно-ползунного механизма присоединены к тыльным силовым элементам корпусов выемочных модулей, причем приводы связаны с управляющим органом с возможностью взаимосогласованного передвижения штоков гидроцилиндров.In order to copy the developed surface, the drives for moving and turning the extraction modules relative to the power trusses are made up of each of the two hydraulic cylinders, the casings of which are fixed at the lower ends of the trusses, and the rods are connected to the rear power elements of the mining module housings by means of a hinged-slide mechanism, the drives being connected with governing body with the possibility of mutually agreed movement of the hydraulic cylinder rods.
Управляемое копирование поверхности дна оптимизирует процесс разработки и повышает его эффективность.Guided bottom surface copying optimizes the development process and improves its efficiency.
Привод перемещения и поворота силовых ферм в радиальной плоскости (соответственно перемещения выемочных модулей по разрабатываемой поверхности) выполнен состоящим из установленных на подводной гидроопоре вокруг вертикальной всасывающей трубы соосно с ней силовых гидроцилиндров, штоки которых установлены подвижно в выполненных в кольцевом ползуне дуговых прорезях с возможностью его перемещения вверх-вниз по направляющим подвижного патрубка.The drive for moving and turning power farms in the radial plane (respectively, moving the extraction modules along the surface to be developed) is made up of power hydraulic cylinders mounted on an underwater support around a vertical suction pipe, the rods of which are mounted movably in arc slots made in an annular slider with the possibility of its movement up and down the guides of the movable pipe.
В другом варианте привод перемещения и поворота силовых ферм в радиальной плоскости выполнен состоящим из установленных на кольцевом ползуне вокруг подвижного патрубка двигателей, взаимодействующих через зубчатые механизмы с выполненными зубчатыми его продольными направляющими с возможностью перемещения по ним вверх-вниз.In another embodiment, the drive to move and rotate the power farms in the radial plane is made up of motors mounted on an annular slider around a movable nozzle, interacting via gear mechanisms with its longitudinal guide rails made with the possibility of moving up and down along them.
Привод шагового поворота силовых ферм (соответственно выемочных модулей) вокруг вертикальной всасывающей трубы выполнен состоящим из установленных на подводной гидроопоре вокруг подвижного патрубка реверсных шаговых двигателей с шестернями на валах, установленными в зацеплении с насаженным на верхний конец подвижного патрубка зубчатым колесом с возможностью его шагового поворота вокруг всасывающей трубы.The drive for stepping the rotation of the power trusses (respectively, extraction modules) around the vertical suction pipe is made up of reverse stepper motors mounted on the underwater support around the movable nozzle with gears on the shafts engaged with the gear wheel mounted on the upper end of the movable nozzle with the possibility of stepping around suction pipe.
С целью защиты окружающей морской среды от загрязнения силовые фермы по длине и вокруг по периметру покрыты прочной синтетической пленкой-экраном, прикрепленной к фермам и по окружности к кольцевому ползуну с возможностью раскрытия в виде шатра при радиальном перемещении ферм от вертикальной всасывающей трубы к периферии и компактного складывания между фермами при их обратном перемещении.In order to protect the marine environment from pollution, power trusses along the length and around the perimeter are covered with a durable synthetic film-screen attached to the trusses and around the circumference of the annular slider with the possibility of opening in the form of a tent when the trusses radially move from the vertical suction pipe to the periphery and compact folding between farms during their reverse movement.
В частности, синтетическая пленка-экран выполнена с продольными гофрами и прикреплена продольными стропами к фермам и по окружности кольцевого ползуна с помощью подвижных колец.In particular, the synthetic film-screen is made with longitudinal corrugations and attached with longitudinal slings to the trusses and around the circumference of the annular slider using movable rings.
Описанная конструкция защитного экрана при своей простоте и компактности не требует для своей установки выполнения подводных работ.The described design of the protective screen with its simplicity and compactness does not require underwater work for its installation.
Способ работы описываемого добывающего аппарата, включающий разработку с разрыхлением и сгребанием твердой массы ископаемого путем перемещения выемочных модулей по разрабатываемой поверхности, состоит в том, что разработку осуществляют на защищенной экраном круговой площади поверхности, перемещения выемочных модулей производят в радиальных направлениях от всасывающей трубы к периферии - при разрыхлении и в обратном направлении - при сгребании в решетчатый контейнер с одновременным дроблением твердых частиц о ребра его решетки и с периодическим шаговым поворотом их вокруг всасывающей трубы.The method of operation of the described production apparatus, including development with loosening and raking of the solid mass of the fossil by moving the extraction modules along the surface to be developed, consists in developing on a circular surface area protected by a screen, moving the extraction modules in radial directions from the suction pipe to the periphery - when loosening and in the opposite direction - when raking into a trellised container with simultaneous crushing of solid particles on the edges of its lattice and with be periodic stepper turning them around the suction pipe.
По сравнению с известным способом работы с фронтальным перемещением выемочных модулей по открытому пространству поверхности морского дна данный способ более рационален, экономичен, качественен и экологически безопасен в отношении загрязнения окружающей морской среды и повреждения морского дна.Compared with the known method of working with frontal movement of excavation modules in the open space of the seabed, this method is more rational, economical, high-quality and environmentally friendly in relation to pollution of the surrounding sea environment and damage to the seabed.
При этом с целью повышения качества разработки ровной поверхности за счет поддержания постоянным заданного угла наклона выемочных модулей к разрабатываемой поверхности длину L1 и L2 штоков гидпроцилиндров привода перемещения и поворота выемочных модулей относительно ферм при их передвижении одновременно изменяют по законам:In order to improve the quality of development of a flat surface by maintaining a constant angle of inclination of the extraction modules to the surface to be developed, the length L1 and L2 of the rods of the hydraulic cylinders of the drive for moving and turning the extraction modules relative to the trusses while moving them simultaneously change according to the laws:
L1=(h-s·Sin(α))/Cos(β)+Tg(β);L1 = (h-s · Sin (α)) / Cos (β) + Tg (β);
L2=L1-d·Tg(β-α),L2 = L1-dTg (β-α),
где β - текущий угол наклона фермы к разрабатываемой поверхности;where β is the current angle of inclination of the farm to the developed surface;
α - заданный постоянный угол наклона выемочного модуля;α is a given constant angle of inclination of the extraction module;
s - длина корпуса выемочного модуля;s is the length of the housing of the extraction module;
d - расстояние между штоками гидроцилиндров приводов перемещения и поворота выемочных модулей.d is the distance between the rods of the hydraulic cylinders of the drives for moving and turning the extraction modules.
h - расстояние между горизонталью прямолинейного перемещения конца фермы и уровнем разрабатываемой поверхности.h is the distance between the horizontal of the linear movement of the end of the truss and the level of the developed surface.
Этот закон может быть просто реализован в автоматическом режиме с помощью известных технических средств.This law can simply be implemented automatically using well-known technical means.
Изобретение поясняется на следующих чертежах.The invention is illustrated in the following drawings.
На фиг.1а, б показан общий вид описываемого добывающего аппарата.On figa, b shows a General view of the described mining apparatus.
На фиг.2, 3 показана конструкция донного добычного агрегата.Figure 2, 3 shows the design of the bottom production unit.
На фиг.4 показан конструкции привода выемочного модуля.Figure 4 shows the design of the extraction module drive.
На фиг.5а, б, в, г показаны варианты конструкций выемочного модуля и опорного контейнера.On figa, b, c, d shows the design options of the extraction module and the supporting container.
На фиг.6 показана конструкция устройства для выдавливания из короба выемочного модуля и дробления твердой массы ископаемого.Figure 6 shows the design of a device for extruding from the duct of the extraction module and crushing the solid mass of the fossil.
На фиг.7а, б приведены схема механизма и расчетный пример, поясняющие способ работы с постоянным углом наклона выемочных модулей.On figa, b shows a diagram of the mechanism and a calculation example explaining the method of working with a constant angle of inclination of the extraction modules.
Описываемый подводный добывающий аппарат 1 функционирует совместно с гидроподъемной установкой, содержащей подъемный трубопровод 2, с которым он связан гибким соединительным пульпопроводом 3 (фиг.1а).The described underwater mining apparatus 1 operates in conjunction with a hydraulic lifting device containing a lifting
В случае, если подъемный трубопровод 2 сам является гибким пульпопроводом, то добывающий аппарат 1 может быть связан с ним непосредственно (фиг.1б).If the lifting
4 - транспортное плавсредство базирования гидроподъемной установки и добывающего аппарата 1, например полупогружная плавучая платформа с размещенными на ней энергетическим оборудованием и центром управления, с которыми аппарат 1 связан силовым и управляющим кабелями (показаны общей позицией 5), 6 - поверхность моря.4 - a transport vehicle based on a hydraulic lifting device and a mining apparatus 1, for example, a semi-submersible floating platform with power equipment and a control center placed on it, with which the apparatus 1 is connected by power and control cables (shown by common position 5), 6 - sea surface.
Добывающий аппарат 1 содержит подводную гидроопору 7 с регулируемой положительной и отрицательной плавучестью, установленный на ней донный добычной агрегат 8 с опорно-посадочным устройством 9 той или иной конструкции, с помощью которого он может садиться на поверхность дна 10 и фиксироваться на ней во время работы.The mining apparatus 1 contains an underwater
Подводная гидроопора 7 выполнена в виде глубоководного подводного плавсредства с регулируемой положительной и отрицательной плавучестью в целом известной конструкции. Например, имеет заключенную в защитный корпус (кожух)-обтекатель 11 прочную трубчатую или ферменную конструкцию с закрепленными на ней глубоководными средствами плавучести (блоками поплавков, баллонов (условно 12), балластными цистернами с насосами и другим известным в подводной технике оборудованием (на чертежах не показаны).Underwater
Подводная гидроопора (плавсредство) 7 оснащена вертикальными 13 и горизонтальными 14 движителями, а также приборами (телекамерами, эхолотами, сканерами), (показаны общей позицией 15), а также органами автоматического управления их работой из центра управления на плавсредстве базирования 4.Underwater hydraulic support (craft) 7 is equipped with vertical 13 and 14 horizontal propulsion devices, as well as instruments (cameras, echo sounders, scanners), (shown by the general position 15), as well as automatic controls for their work from the control center on the
С помощью балластных цистерн и движителей производится погружение и точечная посадка аппарата 1 на место добычи, управляемое пространственное перемещение и маневрирование над поверхностью дна, оплыв препятствий, регулируемое всплытие и подводный прием на транспортное плавсредство базирования 4.Using ballast tanks and propulsors, the apparatus 1 is immersed and point-landed at the production site, controlled spatial movement and maneuvering above the bottom surface, having washed away obstacles, adjustable ascent and underwater reception on a
Донный добычной агрегат 8 описываемого аппарата 1 содержит прочную вертикальную всасывающую трубу 16, с помощью которой он закреплен на гидроопоре 7 (фиг.2).The
Выемочные модули 18 с рабочими органами установлены на нижних оконечностях силовых ферм 17, установленных подвижно вокруг и вдоль вертикальной всасывающей трубы 16.
Вертикальная всасывающая труба 16 оборудована землесосом 19 и связана с пульпопроводом 3 (фиг.1а) или непосредственно с гибким подъемным трубопроводом 2 (фиг.1б) через предотвращающее их закручивание, подвижное устройство 20.The
В целом конструкция описываемого аппарата 1 представляет собой подводный плавучий буй, в котором поплавком является гидроопора (плавсредство) 7, а тяжелым центральным стержнем служит вертикально скомпонованный добычной агрегат 8. Так что центр тяжести конструкции находится много ниже уровня (центра) плавучести, благодаря чему аппарат 1 имеет значительную (несколько метров) метацентрическую высоту, что обеспечивает высокую остойчивость и динамическую устойчивость.In general, the design of the described apparatus 1 is an underwater floating buoy, in which the float is a hydraulic support (craft) 7, and the vertically arranged
В частном техническом решении (см. фиг.2) фермы 17 верхними концами с помощью шарниров 21 подвешены по окружности к кольцевому ползуну 22, установленному на продольных направляющих прочного подвижного патрубка 23, свободно надетого на вертикальную всасывающую трубу 16. На нижнем конце подвижной патрубок 23 снабжен прочным фланцем 24, которым опирается на упорные подшипники 25, установленные на опорном фланце 26 вертикальной всасывающей трубы 16.In a particular technical solution (see Fig. 2), the
Каждая из ферм 17 в своей средней части рычагом 27 длиной, равной половине длины фермы, и шарнирами 28 и 29 подвижно присоединена к фланцу 24 подвижного патрубка 23.Each of the
Количество ферм 17 и длина каждой из них выбираются (рассчитываются), исходя из проектной производительности добычного агрегата.The number of
Например, как показано на чертежах, по окружности кольцевого ползуна 22 шарнирно подвешены шесть ферм 17 соответственно с шестью установленными на них выемочными модулями 18.For example, as shown in the drawings, around the circumference of the
Силовые фермы 17 связаны с приводами с возможностью перемещения и поворота в радиальной плоскости (соответственно раскрытия-складывания) и шагового поворота вокруг вертикальной всасывающей трубы 16.Power farms 17 are connected to the drives with the possibility of movement and rotation in the radial plane (respectively, opening-folding) and stepwise rotation around the
Выемочные модули 18 связаны с приводами с возможностью управляемого одновременного и взаимосогласованного перемещения вдоль ферм 17 и поворота относительно них.The
В одном из вариантов (см. фиг.2) привод перемещения и поворота ферм 17 вместе с выемочными модулями 18 в радиальной плоскости выполнен состоящим из ряда (например, трех) установленных на подводной гидроопоре 7 вокруг и соосно вертикальной всасывающей трубы 16 силовых гидроцилиндров 30, штоки 31 которых установлены подвижно в выполненных в кольцевом ползуне 22 дуговых прорезях 32 (см. сечение по АА на фиг.2) с возможностью его перемещения вверх-вниз по направляющим подвижного патрубка 23.In one of the options (see Fig. 2), the drive for moving and turning the
Однако в данной конструкции привода длина штоков 31 гидроцилиндров 30 должна быть соизмерима с ходом кольцевого ползуна по патрубку 23. Но выполнение гидроцилиндра с ходом ползуна свыше 3 м технологически затруднительно.However, in this design of the drive, the length of the
Поэтому в другом варианте (см. фиг.3) привод перемещения и поворота силовых ферм 17 и выемочных модулей 18 в радиальной плоскости выполнен состоящим из установленных на кольцевом ползуне 22 вокруг подвижного патрубка 23 агрегатов 33 с двигателями (гидродвигателями или электродвигателями), взаимодействующими через зубчатые механизмы (редукторы) с выполненными зубчатыми продольными направляющими 35 патрубка 23 с возможностью перемещения по ним вверх-вниз.Therefore, in another embodiment (see Fig. 3), the drive for moving and turning
36 - шестерни зубчатого механизма, установленные в зацеплении с зубчатыми направляющими 35 подвижного патрубка 23.36 - gears of the gear mechanism mounted in engagement with the gear rails 35 of the
37 - общий корпус (кожух) приводного агрегата 33.37 - a common housing (casing) of the
38 - соединительные гидрошланги (или кабели), связывающие двигатели приводных агрегатов 33 с питающими их насосами (генераторами), размещенными или на подводной гидроопоре 7, или на плавсредстве базирования 4 (на чертеже не показаны).38 - connecting hydraulic hoses (or cables) connecting the motors of the
Привод шагового поворота шагового поворота силовых ферм 17 вокруг вертикальной всасывающей трубы 16 выполнен состоящим из ряда (например, трех) установленных на подводной гидроопоре 7 вокруг подвижного патрубка 23 реверсных шаговых двигателей (поворотных гидродвигателей) 39, на концах валов 40 которых насажены шестерни 41, установленные в зацеплении с зубчатым колесом 42, надетым на верхний конец подвижного патрубка 23 (фиг.3).The step-by-step rotation drive of the power farms 17 around the
При применении в качестве приводов гидроцилиндров 30 для прохода их штоков 31 в зубчатом колесе 42 выполнены сквозные дуговые прорези 43 (см. сечение по ББ на фиг.2).When used as drives of
Таким образом (см. фиг.3), при перемещении вверх-вниз (стрелки 44) кольцевого ползуна 22 по патрубку 23 все установленные по его окружности фермы 17 одновременно перемещаются и поворачиваются (стрелки 45) в радиальных плоскостях, то складываясь, то раскладываясь.Thus (see Fig. 3), when moving up and down (arrows 44) of the
Пунктиром показано сложенное положение ферм 17.The dotted line shows the folded position of the
При шаговом повороте (на заданный угол) патрубка 23 все фермы 17 совместно с выемочными модулями 18 одновременно совершают вокруг всасывающей трубы 16 шаговый поворот (стрелки 46).During a stepwise rotation (by a predetermined angle) of the
В своей совокупности патрубок 23 с ползуном 22 и установленная на нем шарнирно ферма 17 с рычагом 27 половинной длины фермы представляют собой известный, так называемый прямолинейно-направляющий механизм, когда при вертикальном движении ползуна 22 по патрубку 23 конец фермы 17 перемешается прямолинейно по находящейся на уровне шарнира 29 горизонтали 47 (горизонталь прямолинейного перемещения).In aggregate, the
Для того чтобы выемочный модуль 18, находящийся ниже этой горизонтали прямолинейного перемещения 47, с одной стороны, мог перемещаться по ровной разрабатываемой поверхности 10 тоже прямолинейно (стрелки 48), а с другой, имел возможность копировать неровный ее рельеф, сохраняя при этом расчетный (оптимальный) угол наклона к ней, каждый выемочный модуль 18 связан с приводом управляемого продольного перемещения (стрелки 49) и поворота (стрелки 50) относительно силовых ферм 17.In order for the
Приводы продольного перемещения и поворота выемочных модулей 18 относительно ферм 17 выполнены состоящими из двух гидроцилиндров 51 и 52, корпус которых прикреплены к нижним оконечностям ферм 17, а штоки 53 и 54 с помощью шарнирных 55 и шарнирно-ползунных устройств 56 присоединены к тыльным силовом элементам 57 корпусов выемочных модулей 18 (фиг.4).Drives for the longitudinal movement and rotation of the
При этом гидроцилиндры 51 и 52 через питающие их насосы связаны с органом управления с возможностью (для поддержания заданного угла наклона выемочных модулей в зависимости от изменения рельефа разрабатываемой поверхности 10) одновременного и взаимосогласованного перемещения штоков 53, 54 с изменением их длины и за счет этого соответствующего управляемого перемещения (по стрелкам 49) и поворота (по стрелкам 50) выемочных модулей 18 относительно ферм 17.In this case, the
58 - гидрошланги, соединяющие гидроцилинлры 51, 52 с питающими их насосами (на чертежах не показаны).58 - hydraulic hoses connecting the
В данной конструкции механизм управляемого перемещения и поворота выемочных модулей 18 относительно ферм 17 полностью определяется законами одновременного изменения длины штоков 53 и 54 гидороцилиндров привода.In this design, the mechanism of controlled movement and rotation of the
В частности, при разработке ровной поверхности и при прямолинейном перемещении по ней выемочных модулей с постоянным углом наклона этот закон однозначно выражается конкретной математической зависимостью, определяющей соответствующий режим разработки (способ работы, см. ниже).In particular, when developing a flat surface and when moving excavating modules with a constant angle of inclination in a straight line, this law is unambiguously expressed by a specific mathematical dependence that determines the corresponding development mode (method of operation, see below).
Выемочные модули 18 по форме своих корпусов и по профилю их передних сгребающих частей выполнены с возможностью образования в совокупности при складывании ферм 17 вокруг вертикальной всасывающей трубы 16 замкнутой поверхности (на. фиг.3 ее контур показан пунктиром 59). А опорный решетчатый контейнер при этом по форме выполнен сопряженным с этой поверхностью (см. фиг.5).The
В частности, корпуса выемочных модулей 18 выполнены в виде дугообразных со скошенными по круговому конусу передними частями коробов, расположенных друг относительно друга по окружности с образованием в совокупности при складывании ферм 17 вокруг вертикальной всасывающей трубы 16 замкнутой круговой конической поверхности. А решетчатый опорный контейнер в этом случае выполнен в виде усеченного прямого 60 (фиг.5а) или обратного (фиг.5г) кругового конуса 61.In particular, the bodies of the
В другом варианте выемочные модули, установленные, например, на шести силовых фермах 17, выполнены в виде трапецеидальных коробов, расположенных друг относительно друга с образованием в совокупности вокруг вертикального всасывающего трубопровода замкнутой с общим коническим профилем шестигранной поверхности. А опорный решетчатый контейнер в этом случае выполнен в виде усеченной шестигранной пирамиды 62 (фиг.5б).In another embodiment, the extraction modules installed, for example, on six
Возможен вариант выполнения корпусов выемочных модулей 18 в виде дугообразных коробов с прямыми дуговыми передними частями и цилиндрического решетчатого контейнера 63 (фиг.5в).A possible embodiment of the bodies of the
Выполнение решетчатого контейнера по форме образованной корпусами коробов выемочных модулей замкнутой поверхности обеспечивает его плотный охват (обжим) передними сгребающими частями коробов.The execution of the trellised container in the form formed by the enclosure bodies of the extraction modules of the closed surface ensures its tight coverage (crimping) by the front raking parts of the ducts.
С целью выдавливания из коробов выемочных модулей 18 твердой массы и дробления твердых частиц ископаемого о ребра решетчатого контейнера путем силового продавливания их через ячейки его решетки в коробах выемочных модулей 18 с помощью шарнирного устройства 64 установлены прочные вертикальные стенки 65, снабженные выступающими наружу рычагами 66, взаимодействующими (при складывании ферм 17) с фланцем 26 всасывающего трубопровода 16, с возможностью поворота (по стрелкам 67) этих стенок и силового обжима решетчатого контейнера (фиг.6).In order to squeeze solid mass from the boxes of the
По форме стенка 65 выполнена сопряженной с поверхностью обжимаемого ей опорного решетчатого контейнера (60, 61, 62, 63).In shape, the
Рабочие органы выемочных модулей могут быть выполнены в виде гребенчатых передних (сгребающих) частей 68 (см. фиг.3 вид по А-А) днищ коробов выемочных модулей 18, производящих разрыхление поверхности, и самих корпусов коробов, осуществляющих сгребание разрыхленной твердой массы.The working bodies of the extraction modules can be made in the form of combed front (raking) parts 68 (see Fig. 3, view A-A) of the bottoms of the boxes of the
С целью повышения эффективности всасывания твердой массы ископаемого из навала за счет пространственного распределения всасывания конец вертикального всасывающего трубопровода 17 оборудован коллектором 69, по периметру которого внутри замкнутого контура 59 (решетчатого контейнера) установлены разнонаправленно расположенные всасывающие патрубки 70 (см. фиг.2).In order to increase the efficiency of absorption of the solid mass of fossil from the bulk due to the spatial distribution of suction, the end of the
Для защиты окружающей морской среды от загрязнения фермы 17 по их длине и вокруг по периметру покрыты раскрывающимся вместе с фермами 17 в виде шатра (зонта) защитным экраном (фиг.2, 3).To protect the marine environment from pollution, the
Для этого фермы 17 вдоль по длине и вокруг по периметру покрыты прикрепленной к ним и по окружности кольцевого ползуна 22 прочной синтетической (например, нейлоновой, полипропиленовой и т.п.) пленкой 71, армированной прочными (синтетическими) нитями и стропами 72.For this, the
Пленка-экран 71 может быть выполнена в форме гофрированной юбки и прикреплена к фермам 16 с возможностью (при радиальном перемещении ферм 17 от вертикальной всасывающей трубы 16 к периферии) раскрытия в виде шатра и компактного складывания (в виде сборок) между фермами 17 при их обратном перемещении (фиг.3).The
Например, синтетическая пленка-экран 71 может быть прикреплена продольными стропами 72 к фермам 17 и по окружности кольцевого ползуна 22 с помощью подвижных колец 73 (см. фиг.3 вид по стрелке Б).For example, the synthetic film-
Способ работы описываемого добывающего аппарата, включающий разработку с разрыхлением и сгребанием твердой массы ископаемого путем перемещения выемочных модулей по разрабатываемой поверхности, состоит в следующем (см. фиг.3).The method of operation of the described mining apparatus, including the development of loosening and raking the solid mass of the fossil by moving the extraction modules along the developed surface, is as follows (see figure 3).
Разработку осуществляют на защищенной пленкой-экраном 71 круговой площади поверхности морского дна 10. Перемещения выемочных модулей 18 производят в радиальных направлениях: от всасывающей трубы к периферии (пунктирные стрелки 48) - при разрыхлении и в обратном направлении (сплошные стрелки 48) - при сгребании твердой массы ископаемого в решетчатый контейнер с периодическим шаговым поворотом их вокруг всасывающей трубы 16.The development is carried out on a circular film surface protected by a
Одновременно при сгребании твердой массы в решетчатый контейнер, за счет силового продавливания ее через решетку контейнера, производят дроблением твердых частиц ископаемого о жесткие специально заостренные ребра решетки.At the same time, when raking solid mass into a lattice container, by forcing it through a container lattice, crush the solid particles of the fossil on rigid specially pointed edges of the lattice.
Пооперационно работа добывающего аппарата состоит в следующем (см. фиг.3).Operationally, the operation of the mining apparatus is as follows (see figure 3).
После выбора места добычи и точечной посадки аппарата 1 передвижением приводом кольцевого ползуна 22 вниз по патрубку 23 (пунктирная стрелка 44) фермы 17 раскрываются, а выемочными модули 18, повернутыми гидроцилиндрами 51, 52 гребенками 68 днищ коробов к поверхности морского дна 10, перемещаясь (пунктирная стрелка 48) в направлении от всасывающей трубы 16 к периферии, разрыхляют поверхность этими гребенками.After selecting the production site and landing the apparatus 1 by moving the
Затем передвижением кольцевого ползуна 22 вверх по патрубку (сплошная стрелка 44) фермы 17 складываются, а выемочные модули 18, повернутые гидроцилиндрами 51, 52 под расчетным углом к разрыхленной поверхности, перемещаясь (сплошная стрелка 48) к всасывающей трубе 16, сгребают коробами твердую массу к решетчатому контейнеру.Then, by moving the
Взаимодействуя с фланцем 26 вертикальной всасывающей трубы 16 (см. фиг.6), рычаги 66 поворачивают стенки 65 (сплошная стрелка 67), в результате чего твердая масса выдавливается из коробов выемочных модулей 18 и продавливается через решетку опорного контейнера. При этом твердые частицы крупнее ячеек решетки дробятся о ее жесткие ребра.Interacting with the
Поскольку ширина захвата короба выемочного модуля ограничена шириной его днища (см. фиг.3), то для разработки всей круговой площади приводом 39 производят шаговые, на заданный угол повороты ферм 17 (по стрелкам 46).Since the width of the capture box of the extraction module is limited by the width of its bottom (see figure 3), for the development of the entire circular area, the
После нескольких таких шаговых поворотов вся круговая площадь оказывается разработанной, и в решетчатом контейнере создается компактный навал измельченной твердой массы ископаемого (ЖМК). После чего с помощью землесоса 19 производят всасывание гидросмеси вертикальной всасывающей трубой 16 и ее гидротранспортирование по пульпопроводу 3 (фиг.1а) или непосредственно (фиг.1б) в подъемный трубопровод 2 гидроподъемной установки.After several such stepping turns, the entire circular area is developed, and in the trellised container a compact bulk of crushed solid mass of fossil is created. Then, using the
Весь рабочий процесс осуществляют внутри экрана 71.The entire workflow is carried out inside the
С целью повышения качества разработки ровной поверхности за счет поддержания постоянным заданного угла наклона выемочных модулей к разрабатываемой поверхности длину L1 и L2 штоков 53 и 54 и соответственно гидроцилиндров 51 и 52 привода перемещения и поворота выемочных модулей 18 относительно ферм 17 в процессе их радиального перемещения одновременно (в автоматическом режиме с помощью известных исполнительных устройств органа управления) изменяют по законамIn order to improve the quality of developing a flat surface by maintaining a constant angle of inclination of the extraction modules to the surface being developed, the lengths L1 and L2 of the
L1=(h-s·Sin(α))/Cos(β)+Tg(β);L1 = (h-s · Sin (α)) / Cos (β) + Tg (β);
L2=L1-d·Tg(β-α);L2 = L1-dTg (β-α);
где β - текущий угол наклона фермы к разрабатываемой поверхности;where β is the current angle of inclination of the farm to the developed surface;
α - заданный постоянный угол наклона выемочного модуля;α is a given constant angle of inclination of the extraction module;
s - длина корпуса выемочного модуля;s is the length of the housing of the extraction module;
d - расстояние между штоками гидроцилиндров приводов перемещения и поворота выемочных модулей.d is the distance between the rods of the hydraulic cylinders of the drives for moving and turning the extraction modules.
h - расстояние между горизонталью прямолинейного перемещения конца фермы и уровнем разрабатываемой поверхности.h is the distance between the horizontal of the linear movement of the end of the truss and the level of the developed surface.
На фиг.7а, б приведены схема механизма и расчетный пример, поясняющие данный способ работы для постоянного угла наклона выемочных модулей, равного 30 градусам.On figa, b shows a diagram of the mechanism and a calculation example explaining this method of operation for a constant angle of inclination of the extraction modules, equal to 30 degrees.
При этом длина фермы 17 равнялась 10 м, h=1 м, s=0.5 м.The length of the
Выбор места посадки и управление работой аппарата, его добычного агрегата и выемочных модулей осуществляются органом (центром) управления на основе данных сканирования (известными способами с помощью известных технических средств) поверхности морского дна.The choice of landing site and the operation of the apparatus, its production unit and extraction modules are carried out by the control body (center) on the basis of scanning data (by known methods using known technical means) of the seabed.
Смена места добычи, а также подъем добычного аппарата на транспортное плавсредство базирования производится за счет продувки балластных цистерн его подводной гидроопоры 7 и работы тяговых движителей 13, 14.The change of the production site, as well as the lifting of the production apparatus to a base craft, is carried out by blowing the ballast tanks of its underwater hydro-
Использованные источники информацииInformation Sources Used
1. Патент РФ №2026492, М. кл. Е21С 50/00, 1995 г.1. RF patent No. 2026492, M. cl.
2. Технические средства для освоения минеральных ресурсов океана (иностранное судостроение), «Судостроение», 1972 г.2. Technical means for developing the mineral resources of the ocean (foreign shipbuilding), Shipbuilding, 1972
3. А.с. СССР №1809070, М. кл. Е02В 1.3. A.S. USSR No. 1809070, M. cl. EB02 1.
4. Патент РФ №2014380, №2029015, М. кл. Е02В 3/02.4. RF patent No. 20144380, No. 2029015, M. cl.
5. Патент РФ №1739704, М. кл. Е21С 50/00, 1994 г. - прототип.5. RF patent No. 1739704, M. cl.
Claims (15)
L1=(h-s·Sin(α))/Cos(β)+Tg(β)
L2=L1-d·Tg(β-α),
где β - текущий угол наклона фермы к разрабатываемой поверхности;
α - заданный постоянный угол наклона выемочного модуля;
s - длина корпуса выемочного модуля;
d - расстояние между штоками гидроцилиндров приводов перемещения и поворота выемочных модулей;
h - расстояние между горизонталью прямолинейного перемещения конца фермы и уровнем разрабатываемой поверхности. 15. The method of operation of the mining apparatus according to claim 14, characterized in that the angle of inclination of the extraction modules to the flat surface to be developed by turning them is kept constant, for which the length L1 and L2 of the extension of the rods of the hydraulic cylinders of the rotation drives of the extraction modules are simultaneously changed according to the laws:
L1 = (hsSin (α)) / Cos (β) + Tg (β)
L2 = L1-dTg (β-α),
where β is the current angle of inclination of the farm to the developed surface;
α is a given constant angle of inclination of the extraction module;
s is the length of the housing of the extraction module;
d is the distance between the rods of the hydraulic cylinders of the drives for moving and turning the extraction modules;
h is the distance between the horizontal of the linear movement of the end of the truss and the level of the developed surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008104652/03A RU2371580C1 (en) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Submerged extractive instrument and method of its operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008104652/03A RU2371580C1 (en) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Submerged extractive instrument and method of its operation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008104652A RU2008104652A (en) | 2009-08-20 |
| RU2371580C1 true RU2371580C1 (en) | 2009-10-27 |
Family
ID=41150521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008104652/03A RU2371580C1 (en) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Submerged extractive instrument and method of its operation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2371580C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2459083C2 (en) * | 2010-11-26 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Drag head |
| RU2517288C1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Soil intake device |
| US9145761B2 (en) | 2010-03-15 | 2015-09-29 | Welltec A/S | Subsea well intervention module |
| RU2737944C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-12-07 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Монолит" | Device for collection of polymetallic nodules |
| RU2788227C1 (en) * | 2022-09-01 | 2023-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | COMPLEX FOR EXTRACTION OF MINERALS DISTRIBUTED OVER THE SEA BOTTOM |
-
2008
- 2008-02-12 RU RU2008104652/03A patent/RU2371580C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9145761B2 (en) | 2010-03-15 | 2015-09-29 | Welltec A/S | Subsea well intervention module |
| RU2566880C2 (en) * | 2010-03-15 | 2015-10-27 | Веллтек А/С | Work module for underwater borehole works |
| RU2459083C2 (en) * | 2010-11-26 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Drag head |
| RU2517288C1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Soil intake device |
| RU2737944C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-12-07 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Монолит" | Device for collection of polymetallic nodules |
| RU2788227C1 (en) * | 2022-09-01 | 2023-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | COMPLEX FOR EXTRACTION OF MINERALS DISTRIBUTED OVER THE SEA BOTTOM |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008104652A (en) | 2009-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107719593A (en) | A kind of Water surface refuse collecting boat for possessing floating type salvaging transport structure | |
| CN201283997Y (en) | Overflow oil recovering ship | |
| CA2750964C (en) | Device, method and vessel for preventing oil damages and alleviating damages | |
| CN209921569U (en) | Water surface garbage cleaning ship | |
| US12083564B2 (en) | Sequestering biomass in water | |
| RU2371580C1 (en) | Submerged extractive instrument and method of its operation | |
| CN113518858A (en) | Hydro-power generation system and method | |
| US11828042B2 (en) | Material handling systems and methods | |
| KR102662293B1 (en) | Marine garbage collection ship | |
| CN207496895U (en) | The novel and multifunctional water surface monitors trimaran | |
| WO2018178088A1 (en) | Autonomus dredging underwater device | |
| RU2653661C1 (en) | Self-propelled vessel oil-cleaner | |
| RU193543U1 (en) | Installation for collecting sludge and bottom sediments in heavily overgrown ponds and sludges in industrial sludge collectors | |
| KR20230053690A (en) | Wave-energized diode pump | |
| JP2003335293A (en) | Ship for collecting floating matter | |
| CN201792995U (en) | Sea floating refuse reclamation ship | |
| CN202706091U (en) | On-water locating and stabilizing mechanism of riverway dredging engineering machinery | |
| CN212153333U (en) | Amphibious cleaning device for tidal flat area | |
| JPH04339909A (en) | Underwater dirt collector | |
| EP3762287A2 (en) | Oil spill response unit | |
| KR102662303B1 (en) | Crain and water jet system for collecting marine garbage | |
| CN117299304B (en) | Underwater reef crushing equipment | |
| CN108661021A (en) | River sea offshore estuary source rubbish intercepts and collects serial control system | |
| CN2218201Y (en) | Water power dredger for water reservoir | |
| CN209854808U (en) | Underwater crawler-type slope cutting equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130213 |