Эрлифт для подъема пульпы

Эрлифт для подъема пульпы

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано для опробования и разработки подводных формаций. Эрлифт для подъема пульпы содержит пульпоподъемную колонну, воздухоотделитель, воздухоподающую колонну, диспергатор, напорную колонну, канал, исполнительный орган, включающий кольцевую напорную камеру, добычные гидромониторы, коническую напорную камеру с гидромониторной насадкой, патрубки, предохранительный кожух с окнами. Камеры расположены по вертикали с зазором и гидравлически связаны между собой и с напорной колонной и диспергатором. Над камерами на пульпоподъемной колонне закреплен предохранительный кожух. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано для опробования и разработки подводных формаций.

Известен эрлифт для подъема металлосодержащих пульп, содержащий подъемную трубу, соединенную в верхней части с воздухоотделителем, в нижней - с воздухопроводом, имеющим выходной торец [1] .

Недостатком известного изобретения является невозможность его использования для разработки подводных формаций в случае волнений на акватории водоема, т. к. теряется устойчивость подъемной трубы, а, следовательно, нарушается режим эрлифтирования пульпы.

Известен также эрлифт с подмывной трубой, содержащий пульпоподъемную колонну, соединенную в верхней части с воздухоотделителем, воздухоподающую колон- ну, соединенную с диспергатором, напорную колонну для подачи рабочего агента на размыв [2] .

Изобретению присущи следующие недостатки: - низкая надежность эрлифта при использовании его для разработки подводных формаций за счет заштыбовки пульпоподъемной колонны негабаритным материалом при обрушении бортов воронки во время выполаживания пород до значения угла естествен- ного откоса пород под водой; - невозможность придания пульпоподъемной колонне устойчивого состояния при воднениях водоема, что приводит к отрыву всасывающего наконечника от пород формации, а следовательно, к нарушению или полному прекращению режима эрлифтирования. Кроме того, раскачивание колонны приводит к аварийным ситуациям.

Цель изобретения - повышение надежности путем предотвращения заштыбовки пульпоподъемной колонны, а также придания устойчивости колоннам при волнениях водоема за счет внедрения их торцовых частей в разрабатываемые породы.

На фиг. 1 изображен эрлифт при разработке формации; на фиг. 2 - исполнительный орган; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2 (по кольцевой напорной камере).

Эрлифт для подъема пульпы содержит пульпоподъемную колонну 1, воздухоотделитель 2, воздухоподающую колонну 3, диспергатор 4, напорную колонну 5, канал 6, исполнительный орган, включающий кольцевую напорную камеру 7, добычные гидромониторы 8, коническую напорную камеру 9 с маршевой гидромониторной насадкой 10, патрубки 11 и 12, предохранительный кожух 13, окна 14. Воздухоподающая колонна 3 и напорная колонна 5 расположены зеркально по отношению к оси пульпоподъемной колонны 1 и связаны с ней быстроразъемными соединениями. Внутренняя полость колонны 3 соединена с диспергатором 4, ниже которого она заглушена и работает как несущая конструкция камер 7 и 9. Напорная камера 9 выполнена конической из условия внедрения ее в породы формации 15 с минимальным сопротивлением. Кроме того, она снабжена маршевой гидромониторной насадкой 10, расположенной соосно с пульпоподъемной колонной 1 для создания опережающей скважины 16.

Добычные гидромониторы 8 встроены во внутреннюю полость кольцевой напорной камеры 7 и расположены тангенциально относительно продольной оси пульпоподъемной колонны 1. Добычными гидромониторами оформляются контуры выемочной камеры 17, причем размеры выемочной камеры в плане меньше или равны размерам проекции периметра предохранительного кожуха 13 на горизонтальную плоскость во избежание заштыбовки пульпоподъемной колонны 1 негабаритным материалом, размеры кусков которого ограничиваются сечением окон 14 кожуха 13.

Кольцевая напорная камера 7 установлена с возможностью образования зазоров для прохода пульпы между торцом пульпоподъемной колонны 1 и верхним торцом кольцевой напорной камеры 7, а также между большим основанием конической напорной камеры 9 и нижним торцом кольцевой напорной камеры 7.

Эрлифт работает следующим образом. На плавсредстве 18 с использованием мачты 19 производится монтаж, обвязка и спуск колонн 1, 3, 5 на поверхность формации 15. Затем по колонне 3 подают сжатый воздух, который поступает на диспергатор 4, и по колонне 5 - воду под давлением. Вода, подаваемая по колонне 5 под давлением, через канал 6 эжектирует сжатый воздух из внутренней полости диспергатора 4. Водовоздушный рабочий агент попадает в кольцевую напорную камеру 7. Насадками добычных гидромониторов 8 рабочий агент формируется в струи, которые размывают породы формации 15 с образованием выемочной камеры 17. Кроме того, рабочий агент через патрубок 11 поступает во внутреннюю полость конической напорной камеры 9, маршевой гидромониторной насадкой 10 формируется в струю, которая осуществляет проходку опережающей скважины 16. Образованная пульпа по зазорам между камерами 7 и 9 и цилиндрической полости 20 поступает в торцовую полость колонны 1 и эрлифтирует на поверхность. После воздухоотделения с помощью воздухоотделителя 2 пульпа складируется в барже 21, с помощью которой транспортируется на карту намыва. Используя в качестве рабочего агента водовоздушную смесь, достигают максимальной производительности размыва с формированием выемочной камеры 17 с отвесными стенками. Опускание эрлифта вслед за забоем скважины 16 ведет к обрушению отвесных стенок камеры 17 с последующим выполаживанием стенок добычной камеры 22 под углом естественного откоса пород формации 15 под водой, что может привести к аварийным ситуациям и заштыбовке пульпоподъемной колонны 1 негабаритным материалом. Предохранительный кожух 13 позволяет предупредить заштыбовку, и кроме того, воспринимая массу обрушенных пород, он закрепляет торцовую часть эрлифта в породах формации 15, предупреждая раскачивание нижних торцовых частей колонн во время волнений акватории водоема. Это позволяет создать следующую систему по размыву пород и эpлифтированию пульпы с необходимой консистенцией. Аварийные ситуации, возникающие при волнениях аквато- рии водоема, сводятся к минимуму.

Использование изобретения позволяет продлить сезон эксплуатации добычного и геологоразведочного оборудования, сроки которого ограничены штормовой погодой.

Формула изобретения

1. ЭРЛИФТ ДЛЯ ПОДЪЕМА ПУЛЬПЫ, включающий пульпоподъемную и воздухоподающую колонны труб, сообщенные одна с другой диспергатором, напорную колонну для подачи рабочего агента на размыв пород, отличающийся тем, что он снабжен предохранительным кожухом с окнами и исполнительным органом в виде конической и кольцевой напорных камер с гидравлическими насадками, при этом камеры расположены по вертикали и гидравлически связаны между собой и с напорной колонной и диспергатором, причем в конической напорной камере гидромониторная насадка установлена в нижнем ее конусном торце, а в кольцевой насадки установлены тангенциально к продольной оси пульпоподъемной колонны, на которой концентрично закреплен предохранительный кожух над указанными камерами.

2. Эрлифт по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая напорная камера установлена с образованием зазоров между ее верхним торцем и торцем пульпоподъемной колонны и нижним торцем указанной камеры и большим основанием конической напорной камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3