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 PDFInfo
- 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
Links
- 239000004927 clay Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000004566 building material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
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)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2789770C1 true RU2789770C1 (en) | 2023-02-09 |
Family
ID=
Citations (5)
| 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)
| 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)
| 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 |