Плавучий потокообразователь

Гидромеханизированная разработка карьера

Гидромеханизированный способ разработки заводненных карьеров - это применение специальной землесосной техники - земснарядов. Земснаряд, в зависимости от типа исполнения, способен вести разработку на глубины до 30 метров ниже уровня воды. При этом качество намытого песка намного выше, нежели песка, добытого с помощью землечерпания. Серьезными положительными отличиями работы земснарядов на карьерах являются низкая стоимость производства работ, возможность круглосуточной работы без остановок в дожди и туман.

Гидромеханизированная разработка карьеров - самый рациональный метод добычи нерудных материалов для нужд гражданского и промышленного строительства. Применение земснарядов серии ЗГНА3/1600 обеспечивает добычу ПГС из обводненных карьеров в объеме до 100000,0 кубических метров грунта в месяц.

Песок или ПГС, всасываемые грунтовым насосом, подаются по трубопроводам к месту складирования - картам намыва.

Картой намыва называют территорию, предназначенную складирования и хранения грунта добытого методом гидронамыва, и предотвращающую растекание воды за ее пределы (обвалование).

Карта намыва представляет собой зону огражденную обвалованием из местного грунта. Вал возводится с помощью строительной техники - бульдозеров и экскаваторов. Высота и ширина насыпи зависят от особенностей территории, а так же качества и количества намываемого грунта.

К примеру, при гидронамыве песка, или углублении земснарядом водоемов с песчаным руслом, для создании карты намыва песка большая высота вала не требуется. Для начала работ необходимо только первичное обвалование, высотой 1-2 метра. В дальнейшем, вторичное обвалование, создается из песка, поступающего на карту во время гидронамыва. Вместе с намытым штабелем песка растет и высота обвалования.

При очистки водоемов земснарядом высота обваловки карты намыва ила может достигать десятка метров и более. Это связано с тем, что ил в отличие от песка очень медленно отпускает воду. И перед тем, как выпадет иловый осадок из поставляемой смеси, на карту для гидронамыва может поступить большое количество воды, которую необходимо удерживать от растекания. При удалении иловых отложений важно уделять большое внимание к качеству создания карт намыва.

Отвод осветленной (отстоянной) воды с карты происходит путем откачивания насосами, либо с помощью отводного (шандорного) колодца. Он изготовлен из стальной трубы,. Цель шандорного колодца - обеспечить отведение воды со скоростью не менее той, с которой вода поступает на карту намыва грунта по трубам пульпопровода.

При гидронамыве важно постоянно контролировать состояние обвалования карты намыва. Потоки воды могут подмыть основание грунтовой обваловки, и содержимое карты может растечься на тысячи квадратных метров. Последствия такого события могут обратиться большими финансовыми затратами. Поэтому, на карте круглосуточно дежурят специальные сотрудники, сигнализирующие о возможной опасности, или технической паузе. В таком случае землесосный земснаряд останавливает работу, и обвалование поправляется с помощью строительной техники. Благодаря такому способу добычи песок более чистый, он с помощью воды отделяется от камней, корней растений и других нежелательных примесей.

Применяемая техника

Землесосный снаряд

Неотъемлемой частью гидромеханизированной разработки является землесосный снаряд.

Земснаряд - судно технического флота, предназначенное для производства дноуглубительных работ и добычи нерудных строительных материалов. На карьерах в п.Таменгонт используются земснаряды ЗГНА3/1600.

Технические характеристики

Земснаряд данной модификации применяется для дноуглубительных работ, добычи песка, очистки от донных отложений. Изъятие грунта обеспечивается всасыванием через сопло ГЗУ без рыхления грунта. Оснащен дизельным приводами ЯМЗ 240 НМ2 грунтовым насосом 1ГрТ 1600/50, якорно-швартовным устройством: 4 якоря, 4 электрических (11 кВт) папильонажных лебедки, грунтозаборным устройством (ГЗУ) в виде стрелы длиной 13м.

Землесосный Снаряд, или Земснаряд, Драга, Землесос - это судно, предназначенное для подводной разработки грунтов методом гидромеханизации. Данный метод основан на перекачивании специальным насосом жидкостей с высоким содержанием частиц грунта (пульпы) по специальному пульпопроводу на большие расстояния. Основным рабочим органом земснарядов является грунтосос - насосный агрегат с высокой абразивной устойчивостью проточной части. Грунтососы, как правило, располагаются в трюме судна, чтобы была возможность опустить ось насоса ниже уровня воды. Это позволяет избежать возникновения процесса кавитации, значительно сокращающего срок службы насоса. Итак, именно этот грунтовый насос всасывает со дна частицы грунта вместе с водой, и перекачивает их по трубам на берег.

Чтобы облегчить насосу процесс всасывания, на земснарядах имеются насосы технического водоснабжения. Самые основные среди них - это насосы гидрорыхления и эжекции. Гидравлическое рыхление применяется при разработке несвязных грунтов - как правило, песка и песчано-гравийных смесей. Струя воды под высоким напором врезается в дно водоема, образуя взвесь из воды и частиц грунта (пульпу). Подобная пульпа значительно легче всасывается заборной трубой земснаряда, нежели слежавшийся грунт. Эжекционный насос подает воду во всасывающую трубу грунтового насоса, что значительно сокращает усилие, необходимое на всасывание смеси с большой глубины. Соответственно, чем глубже ведется разработка дна, тем мощнее необходим насос эжекции. Иными словами, насосы технического водоснабжения значительно повышают КПД грунтового насоса, что очень важно, когда работы ограничены сроками (нерестом, температурой, условиями договора).

По поверхности воды земснаряд передвигается с помощью лебедок перемещения. Перемещение с помощью лебедок и тросов, как правило, применяются на карьерах по добыче инертных материалов, закрытых водоемах, и акваториях со слабым течением. Использовать тросовый способ на реках с сильным течением опасно возможностью обрыва тросов. Свайный же ход в условиях интенсивного течения намного эффективнее и безопаснее. Однако, применение на карьерах и водоемах с большой глубиной невозможно.

Еще одной очень важной деталью устройства землесосов является трубопровод, по которому транспортируется пульпа. Диаметр труб, общая длина трубопровода, особенности его монтажа и использования просчитываются задолго до начала работ. Создаваемый в трубах при работе гидростатический напор может оказаться слишком высоким для грунтового насоса (особенно это касается случаев с выбросом пульпы на расстояния более километра). Поэтому, необходим гидротехнический расчет всех рабочих узлов земснаряда. Если в поставленных условиях насос земснаряда будет работать с слишком низкими показателями КПД, то возможно либо повышение мощности приводов грунтового и технических насосов, либо между земснарядом и точкой выброса устанавливается промежуточная насосная станция.

Пульпопровод

Стальной пульпопровод

Стальной пульпопровод применяется для комплектации земснарядов с постоянным или долгосрочным местом базирования (добыча песка, перекачка шламовых отложений и др.). Они обладают высокой надежностью конструкции, длительным сроком эксплуатации, высокой устойчивостью к абразивному износу, повышенной ремонтопригодностью. Пульпопровод состоит из секций в состав которых входит понтон, стальная труба, настил - площадка, леерное ограждение, кронштейны для крепления питающего кабеля. Между собой секции соединяются шаровыми соединениями и гибкими леерами и ограничителями. Выпускаются секции пульпопровода с условным диаметром проходного сечения. В состав плавучего пульпопровода могут входить секции с вертикальным шарниром, секция берегового присоединения, секция якорная.

Плавучий потокообразователь

Плавучий потокообразователь служит для создания потока воды на поверхности водоема и образования майны в забое и месте работы земснаряда в зимнее время. Потокообразователь предназначен для работы с земснарядами серии ЗГН43/1600.

Характеристика основных узлов:

Потокообразователь состоит из плавучего стального понтона, на котороом шарнирно закреплен собственно потокообразователь, проедставляющий собой металлический корпус с установленной внутри электросиловой установкой.

Бустерные станции

Бустерные станции предназначены для увеличения дальности или высоты транспортирования пульпы земснаряда. По месторасположению бывают двух видов - плавучие передвижные, наземные контейнерного типа.

Выбор бустерной станции по назначению определяется видом земснаряда производящего выемку грунта. В состав станции входит грунтовый насос, главный двигатель, насос технической воды, вспомогательные механизмы и распределительные устройства. Все оборудование монтируется на общей раме, которая устанавливается на понтоне или днище контейнера. Насос технической воды обеспечивает охлаждение сальника землесоса и отжим пульпы. Водозабор осуществляется от магистрального водопровода или из водоема.

Экскаваторы

На карьерах экскавация, погрузочные и вспомогательные работы производится экскаваторами KOMATSU PC 220