[go: up one dir, main page]

RU2789770C1 - Device and method for hydromechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction - Google Patents

Device and method for hydromechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction Download PDF

Info

Publication number
RU2789770C1
RU2789770C1 RU2022114119A RU2022114119A RU2789770C1 RU 2789770 C1 RU2789770 C1 RU 2789770C1 RU 2022114119 A RU2022114119 A RU 2022114119A RU 2022114119 A RU2022114119 A RU 2022114119A RU 2789770 C1 RU2789770 C1 RU 2789770C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clay
hydroclassifier
particles
deposits
building materials
Prior art date
Application number
RU2022114119A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Николаевна Шадрина
Тигран Врежович Беджанян
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Application granted granted Critical
Publication of RU2789770C1 publication Critical patent/RU2789770C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: inventions group relates to mining and is used for open-pit mining of flooded deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction. The device for hydro-mechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction includes a dredger that develops a hydraulic mixture connected through a floating slurry pipeline and a main slurry pipeline to a conical hydraulic screen connected by a slurry pipeline to a hydroclassifier equipped with an inlet bend connected to an upstream slurry pipeline and a water conduit. An ejector nozzle connected to a conduit is installed in the part of the pulp pipeline inlet to the hydroclassifier. The method for hydromechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction includes underwater mining of sand and gravel mass by a dredger with transportation through slurry pipelines to a hydraulic classifier, in which clay and dusty particles and very fine sand fraction <0.16 mm are separated. Dust and clay particles under the action of an ejector nozzle installed in the inlet part of the pulp pipeline into the hydroclassifier enter the hydroclassifier. From the hydroclassifier, the particles enter the sedimentation tank, in which silty particles settle to the bottom, and clay particles remain in suspension. A hydraulic mixture of water and clay is pumped from the sump by a pump through a station for preparing and dosing a flocculant solution with the addition of a chemical reagent. After the conditioned mixture is sent to geotextile containers, in which it is dehydrated and the clay is compacted.
EFFECT: increasing the efficiency of the development of deposits of non-metallic building materials.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, используется для открытой разработки обводненных месторождений нерудных строительных материалов, залегающих в породах с высоким содержанием глинистой фракции.The invention relates to mining, is used for open-pit mining of flooded deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction.

Известен гидромеханизированный комплекс для добычи песка и гравия при наличии в карьере прослоек глины (Гидромеханизация в северной строительно-климатической зоне / Ю.А. Попов, Д.В. Рощупкин, Т.И. Пеняскин. - Л.: Стройиздат: Ленингр. отд-ние, 1982, с. 185).Known hydromechanized complex for the extraction of sand and gravel in the presence of layers of clay in the quarry (Hydromechanization in the northern building-climatic zone / Yu.A. Popov, D.V. Roshchupkin, T.I. Penyaskin. - L .: Stroyizdat: Leningrad. department -nie, 1982, p. 185).

Недостатком данного комплекса является то, что он предусматривает гидромеханизированную добычу только части нерудных строительных материалов (песка и гравия) и не касается добычи сопутствующих полезных ископаемых (глины), которая может быть использована в различных отраслях промышленности (металлургия, керамические изделия), т.е. не полное освоение месторождений средствами гидромеханизации.The disadvantage of this complex is that it provides for hydromechanized mining of only a part of non-metallic building materials (sand and gravel) and does not concern the extraction of related minerals (clay), which can be used in various industries (metallurgy, ceramic products), i.e. . incomplete development of deposits by means of hydromechanization.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению, является комплекс поточной схемы переработки песчано-гравийной смеси (Справочник по гидромеханизации / И.М. Ялтанец. - Изд. 3-е, испр. и доп. - Москва: Горная книга, 2011, - с. 545) прототип, который включает подводную разработку землесосным снарядом песчано-гравийной массы с транспортировкой на гидроклассификатор, в котором производится выделение глинистых и пылеватых частиц и очень мелкой фракции песка <0,16 мм, слив гидроклассификатора сбрасывается в отстойник, откуда самотеком вода поступает в забой. Крупный продукт из гидроклассификатора поступает на конический грохот, где происходит его разделение по крупности 5 мм. Песок подается на гидроотвал, гравий сбрасывается в штабель.The closest in technical essence to the claimed invention is a complex flow scheme for processing sand-gravel mixture (Handbook of hydromechanization / I.M. Yaltanets. - Ed. 3rd, corrected and added. - Moscow: Gornaya kniga, 2011, - p. 545) a prototype, which includes underwater mining by a suction dredger of sand and gravel mass with transportation to a hydraulic classifier, in which clay and dusty particles and a very fine sand fraction <0.16 mm are separated, the hydroclassifier drain is discharged into a sump, from where water flows by gravity into slaughter. The large product from the hydroclassifier enters the conical screen, where it is separated by a size of 5 mm. Sand is fed to the hydraulic dump, gravel is dumped into a pile.

К недостаткам описанного способа следует отнести следующее:The disadvantages of the described method include the following:

- недостаточное осветление слива гидрокалссификатора в отстойниках, из-за которого происходит загрязнении воды в забое твердыми взвесями, особенно глинистыми фракциями, что вызывает быстрое изнашивание деталей скольжения и рабочих органов водяных насосов, которые используются при землесосном способе производства работ;- insufficient clarification of the hydrocalcifier drain in settling tanks, due to which the water in the bottomhole is contaminated with solid suspensions, especially clay fractions, which causes rapid wear of sliding parts and working bodies of water pumps that are used in the dredging method of work;

- сопутствующая глина не извлекается, а возвращается через отстойник гидроклассификатора в забой, что вызывает непроизводительный расход электроэнергии на добычу и транспортировку к гидромеханизированному комплексу.- associated clay is not extracted, but returned through the hydroclassifier sump to the face, which causes unproductive power consumption for mining and transportation to the hydromechanized complex.

Задачей заявленного изобретения является повышение эффективности разработки месторождений нерудных строительных материалов.The objective of the claimed invention is to increase the efficiency of the development of deposits of non-metallic building materials.

Поставленная задача решается тем, что в устройство гидромеханизированной разработки месторождений нерудных строительных материалов, залегающих в породах с высоким содержанием глинистой фракции, включающее земснаряд, разрабатывающий гидротехническую смесь, соединенный через плавпульпопровод и магистральный пульпопровод с коническим гидрогрохотом, соединенным пульпопроводом с гидроклассификатором, снабжённым входным коленом, соединенным с намывным пульпопроводом и водоводом, согласно изобретению, во входной в гидроклассификатор части пульпопровода установлена эжекторная насадка, связанная с водоводом, а также в способе гидромеханизированной разработки месторождений нерудных строительных материалов, залегающих в породах с высоким содержанием глинистой фракции, включающий подводную разработку земснарядом песчано-гравийной массы с транспортировкой по пульпопроводам на гидроклассификатор, в котором производится выделение глинистых и пылеватых частиц и очень мелкой фракции песка <0,16 мм, согласно изобретению, пылеватые и глинистые частицы под действием эжекторной насадки, установленной во входной в гидроклассификатор части пульпопровода, поступают в гидроклассификатор, из гидроклассификатора частицы поступают в отстойник, в котором пылеватые частицы осаждаются на дно, а глинистые частицы остаются во взвешенном состоянии, насосом перекачивают из отстойника гидротехническую смесь воды и глины через станцию приготовления и дозирования раствора флокулянта с добавлением химического реагента, после чего кондиционированная смесь направляют в геотекстильные контейнеры, в которых происходит ее обезвоживание и уплотнение глины.The problem is solved by the fact that in the device for hydromechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction, including a dredger that develops a hydraulic mixture connected through a floating slurry pipeline and a main slurry pipeline with a conical hydraulic screen connected by a slurry pipeline with a hydroclassifier equipped with an inlet elbow, connected to the alluvial slurry pipeline and water conduit, according to the invention, an ejector nozzle connected to the water conduit is installed in the inlet to the hydroclassifier part of the slurry pipeline, as well as in the method of hydromechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction, including underwater mining by a dredger of sand- gravel mass with transportation through slurry pipelines to a hydraulic classifier, in which clay and dusty particles and a very fine sand fraction <0.16 mm are separated, According to the invention, dusty and clay particles under the action of an ejector nozzle installed in the inlet part of the slurry pipeline into the hydroclassifier enter the hydroclassifier, from the hydroclassifier the particles enter the sedimentation tank, in which dusty particles settle to the bottom, and clay particles remain in suspension, they are pumped from settler, a hydraulic mixture of water and clay through a station for preparing and dosing a flocculant solution with the addition of a chemical reagent, after which the conditioned mixture is sent to geotextile containers, in which it is dehydrated and the clay is compacted.

Работа гидромеханизированного комплекса поясняется чертежами:The operation of the hydromechanized complex is illustrated by drawings:

Фиг. 1 - вид на земснаряд в забое и насос подачи чистой воды на гидроклассификатор;Fig. 1 - view of the dredger in the face and the pump for supplying clean water to the hydroclassifier;

Фиг. 2 - вид на сортирующий комплекс, состоящий из конического грохота и гидроклассификатора;Fig. 2 - view of the sorting complex, consisting of a conical screen and a hydroclassifier;

Фиг. 3 - вид на отстойник, станцию приготовления и дозирования раствора флокулянта и геотекстильные контейнеры сверху.Fig. 3 - view of the sump, flocculant solution preparation and dosing station and geotextile containers from above.

На чертежах приняты следующие условные обозначения:The following symbols are used in the drawings:

1 - земснаряд; 2 - фрезерный рыхлитель; 3 - плавпульпопровод; 4 - магистральный пульпопровод, 5 - конический гидрогрохот, 6 - штабель гравия, 7 - гидроклассификатор, 8 - насосная установка чистой воды, 9 - водовод от насосной установки к гидроклассификатору, 10 - входное колено гидроклассификатора, 11 - эжекторная насадка, 12 - намывной пульпопровод, 13 - карта намыва, 14 - водосбросной колодец, 15 - водоотводная канава, 16 - сбросной трубопровод гидроклассификатора, 17 - отстойник, 18 - насос, 19 - станция приготовления и дозирования раствора флокулянта, 20 - система гибких шлангов, 21 - геотекстильные контейнеры, 22 - задвижки, 23 - водоотводная канава, 24 - карьер.1 - dredger; 2 - milling ripper; 3 - floating pulp pipeline; 4 - main slurry pipeline, 5 - conical hydraulic screen, 6 - gravel stack, 7 - hydraulic classifier, 8 - clean water pumping unit, 9 - water conduit from the pumping unit to the hydroclassifier, 10 - hydraulic classifier inlet elbow, 11 - ejector nozzle, 12 - slurry pipeline , 13 - alluvium map, 14 - spillway, 15 - drainage ditch, 16 - hydroclassifier discharge pipeline, 17 - sedimentation tank, 18 - pump, 19 - flocculant solution preparation and dosing station, 20 - flexible hose system, 21 - geotextile containers, 22 - valves, 23 - drainage ditch, 24 - quarry.

Гидромеханизированный комплекс работает следующим образом:The hydromechanized complex works as follows:

Разработка месторождения ведется земснарядом (1) с фрезерным рыхлителем (2), водогрунтовая смесь транспортируется от земснаряда (1) по плавпульпопроводу (3) к магистральному пульпопроводу (4), затем подается в конический гидрогрохот (5), где происходит отделение фракции грунта более 5 мм в штабель (6). После чего гидротехническая смесь (пульпа) песка и глинистых частиц подаются в гидроклассификатор (7), где происходит сепарация по граничному зерну -0,16 мм глинистых и пылеватых частиц от песка.The development of the deposit is carried out by a dredger (1) with a milling cultivator (2), the water-soil mixture is transported from the dredger (1) along the floating pulp pipeline (3) to the main pulp pipeline (4), then it is fed into the conical hydraulic screen (5), where the soil fraction is separated more than 5 mm stacked (6). After that, the hydraulic mixture (pulp) of sand and clay particles is fed into the hydroclassifier (7), where the separation of clay and silt particles from sand takes place along the boundary grain -0.16 mm.

Для создания необходимого напора подачи песка на карту намыва (13) и обеспечения нормальной работы гидроклассификатора (7), предусмотрена подача чистой воды от насосной установки (8). Вода подается по водоводу (9) во входное колено (10) гидрокалассификатора (7). От этого же водовода вода подается к эжекторной насадке (11), установленной во входном пульповоде гидроклассификатора (7).To create the necessary pressure for sand supply to the alluvium map (13) and ensure the normal operation of the hydroclassifier (7), clean water is supplied from the pumping unit (8). Water is supplied through the conduit (9) to the inlet elbow (10) of the hydroclassifier (7). From the same conduit, water is supplied to the ejector nozzle (11) installed in the inlet pulp conduit of the hydroclassifier (7).

Затем по намывному пульпопроводу (12) сосредоточенным выпуском пульпа подается на карту намыва (13), где распределяется и укладывается. Сброс воды с карты намыва (13) производится через водосбросной колодец (14) шандорного типа в водоотводную канаву (15). Что в совокупности с двойной промывкой песка от глинистых частиц обеспечивает максимальное очищение воды и ее возвращение в карьер, без устройства дополнительных прудов-отстойников.Then, through the alluvial slurry pipeline (12), the slurry is fed by concentrated discharge to the alluvial map (13), where it is distributed and placed. Water is discharged from the alluvium map (13) through the spillway well (14) of the stop type into the drainage ditch (15). Which, in combination with double washing of sand from clay particles, ensures maximum purification of water and its return to the quarry, without the installation of additional settling ponds.

Глинистые и пылеватые частицы, отсепарированные в гидроклассификаторе (7) удаляются через сбросной трубопровод (16) в отстойник (17). Пылеватые частицы размер, которых существенно больше глинистых, осаждаются на дно отстойника (17), а глинистые остаются во взвешенном состоянии. Из отстойника (17) насосом (18) гидротехническая смесь перекачивается по трубам через станцию приготовления и дозирования раствора флокулянта (19) для процесса ускорения образования хлопьев глины, после кондиционирования рабочей пульпы раствором химического реагента, гидротехническая смесь через систему гибких шлангов (20) заполняет геотекстильные контейнеры (21). Комплексом предусмотрено использование двух геотекстильных контейнеров (21). С возможностью попеременного заполнение с одного на другой через поворот задвижек (22). В процессе заполнения и после происходит обезвоживание и уплотнение глины. Чистая вода по водоотводным канавам (23) возвращается в карьер (24).Clay and dusty particles separated in the hydroclassifier (7) are removed through the discharge pipeline (16) to the sump (17). Silty particles, which are much larger than clay particles, settle to the bottom of the sedimentation tank (17), while clay particles remain in suspension. From the sump (17) with a pump (18), the hydraulic mixture is pumped through pipes through the flocculant solution preparation and dosing station (19) for the process of accelerating the formation of clay flakes, after conditioning the working pulp with a chemical reagent solution, the hydraulic mixture through a system of flexible hoses (20) fills the geotextile containers (21). The complex provides for the use of two geotextile containers (21). With the possibility of alternate filling from one to the other through the rotation of the valves (22). During and after filling, dehydration and compaction of the clay occur. Clean water through drainage ditches (23) returns to the quarry (24).

После обезвоживания глины, геотекстильные контейнеры вскрываются, глина удаляется.After the clay is dehydrated, the geotextile containers are opened and the clay is removed.

Предложенный гидромеханизированный комплекс позволяет:The proposed hydromechanized complex allows:

- свести к минимуму объем образующихся после добычи отвалов благодаря комплексной добыче всего разрабатываемого и транспортируемого грунта;- to minimize the volume of waste dumps formed after mining due to the integrated mining of all developed and transported soil;

- снизить трудовые и транспортные затраты в пересчете на условную единицу топлива;- reduce labor and transport costs in terms of a conventional unit of fuel;

- снизить содержание взвешенных веществ, попадающих с оборотной водой в забой.- reduce the content of suspended solids entering the face with recycled water.

Claims (2)

1. Устройство гидромеханизированной разработки месторождений нерудных строительных материалов, залегающих в породах с высоким содержанием глинистой фракции, включающее земснаряд, разрабатывающий гидротехническую смесь, соединенный через плавпульпопровод и магистральный пульпопровод с коническим гидрогрохотом, соединенным пульпопроводом с гидроклассификатором, снабжённым входным коленом, соединенным с намывным пульпопроводом и водоводом, отличающийся тем, что во входной в гидроклассификатор части пульпопровода установлена эжекторная насадка, связанная с водоводом. 1. A device for hydro-mechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction, including a dredger that develops a hydraulic mixture connected through a floating slurry pipeline and a main slurry pipeline to a conical hydraulic screen connected by a slurry pipeline to a hydroclassifier equipped with an inlet elbow connected to an upstream slurry pipeline and a conduit, characterized in that an ejector nozzle connected to the conduit is installed in the part of the pulp pipeline inlet to the hydroclassifier. 2. Способ гидромеханизированной разработки месторождений нерудных строительных материалов, залегающих в породах с высоким содержанием глинистой фракции, включающий подводную разработку земснарядом песчано-гравийной массы с транспортировкой по пульпопроводам на гидроклассификатор, в котором производится выделение глинистых и пылеватых частиц и очень мелкой фракции песка <0,16 мм, отличающийся тем, что пылеватые и глинистые частицы под действием эжекторной насадки, установленной во входной в гидроклассификатор части пульпопровода, поступают в гидроклассификатор, из гидроклассификатора частицы поступают в отстойник, в котором пылеватые частицы осаждаются на дно, а глинистые частицы остаются во взвешенном состоянии, насосом перекачивают из отстойника гидротехническую смесь воды и глины через станцию приготовления и дозирования раствора флокулянта с добавлением химического реагента, после чего кондиционированную смесь направляют в геотекстильные контейнеры, в которых происходит ее обезвоживание и уплотнение глины.2. The method of hydromechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction, including underwater mining by a dredger of sand and gravel mass with transportation through slurry pipelines to a hydraulic classifier, in which clay and silt particles and very fine sand fraction <0, 16 mm, characterized in that dusty and clay particles under the action of an ejector nozzle installed in the part of the pulp pipeline entering the hydroclassifier enter the hydroclassifier, from the hydroclassifier the particles enter the sedimentation tank, in which dusty particles settle to the bottom, and clay particles remain in suspension , a hydraulic mixture of water and clay is pumped from the sump through a station for preparing and dosing a flocculant solution with the addition of a chemical reagent, after which the conditioned mixture is sent to geotextile containers, in which it is dehydrated clay and compaction.
RU2022114119A 2022-05-24 Device and method for hydromechanized development of deposits of non-metallic building materials occurring in rocks with a high content of clay fraction RU2789770C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2789770C1 true RU2789770C1 (en) 2023-02-09

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE403392B (en) * 1974-12-11 1978-08-14 Inco Europ Ltd DEVICE FOR COLLECTING SOLID PIECES FROM THE BOTTOM OF A SEA, A SEA OR A COLLECTION OF LIQUID
SU1532076A1 (en) * 1988-03-16 1989-12-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации Flow line for sampling rall clay and cleaning gravel and sand
SU1691362A1 (en) * 1989-01-12 1991-11-15 Предприятие П/Я Р-6273 Method and device for producing oxamide
RU2274495C2 (en) * 2004-05-24 2006-04-20 Горный институт Кольского научного центра Российской Академии наук Hydraulic classifier
RU2583795C2 (en) * 2014-04-01 2016-05-10 Рафис Хамитович Шингараев Floating complex for underwater soil processing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE403392B (en) * 1974-12-11 1978-08-14 Inco Europ Ltd DEVICE FOR COLLECTING SOLID PIECES FROM THE BOTTOM OF A SEA, A SEA OR A COLLECTION OF LIQUID
SU1532076A1 (en) * 1988-03-16 1989-12-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации Flow line for sampling rall clay and cleaning gravel and sand
SU1691362A1 (en) * 1989-01-12 1991-11-15 Предприятие П/Я Р-6273 Method and device for producing oxamide
RU2274495C2 (en) * 2004-05-24 2006-04-20 Горный институт Кольского научного центра Российской Академии наук Hydraulic classifier
RU2583795C2 (en) * 2014-04-01 2016-05-10 Рафис Хамитович Шингараев Floating complex for underwater soil processing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЯЛТАНЕЦ И.М. Справочник по гидромеханизации. Изд. 3-е, испр. и доп. М.: Горная книга, 2011. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109467296A (en) Sludge treatment technique
CN108341577A (en) A kind of environment-friendly type channel cleanout and bed mud Online Processing System
CN104803572A (en) Method and system for carrying out sediment dredging and ectopic treatment on seasonal river heavy metal pollution
CN108503163A (en) A kind of module-integrated equipment of intelligent and high-efficiency river and lake silt dredging
US8522459B2 (en) Submergible densification cell, sediment separator and sediment densification method
KR101030581B1 (en) Dredged Soil Treatment System
CN1503868A (en) Methods of subsea hydraulic dredging
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
JP2005205251A (en) Dredged sand classification system and equipment using pneumatic feeding system
CN203469660U (en) Direct treatment device for water burst of coal face
KR101172431B1 (en) System for treating of dredging sediment and floating matter exclusion
RU2395465C2 (en) Polygon for processing sewage sludge
CN208884610U (en) A kind of dystrophication bed mud blows storage transportation system
US10619324B1 (en) Placement area renewal systems and methods
CN111971126B (en) System and method for separating pieces having a second density from a granular material
CN202762147U (en) Underground coal slime water sedimentation device
JP4688332B2 (en) Low concentration slurry dewatering equipment
CN106884451A (en) Ecological dredging and synchronous sludge dewatering integrated construction technique
CN213707927U (en) Sediment Separation Device in Sewage Sewage of Mine Deep Underground Pump Room
CN104609523B (en) Accrete clearing device is exempted from water-house coal mud pre-separation
Abulnaga et al. De-silting lake Nasser with slurry pipelines
KR102008124B1 (en) Dredged soil sorting system for the utilization of reclamation soil
JPH03244716A (en) Dredge system
RU2312989C1 (en) Method and floating rig for diamond-carrying kimberlite pipe development
CN113482640A (en) Dual-mode shield abandoned slag separation system and separation method thereof