скрепер для разработки русловых россыпных месторождений

Формула изобретения

1. Скрепер для разработки русловых россыпных месторождений, включающий боковые и заднюю стенки, поперечные связи, прицепные устройства с головным и хвостовыми тяговыми канатами, отличающийся тем, что со стороны головного каната он снабжен утяжеляющими элементами, вес которых выбран из условия продольной устойчивости скрепера относительно нижней кромки его задней стенки под действием натяжения головного каната и суммарного веса скрепера.

2. Скрепер по п.1, отличающийся тем, что утяжеляющие элементы выполнены в виде брусков, закрепленных на боковых стенках скрепера.

3. Скрепер по п.1, отличающийся тем, что утяжеляющие элементы выполнены в виде закрепленных на скрепере и ориентированных в сторону головного каната кронштейнов с противовесами.

4. Скрепер по п.3, отличающийся тем, что противовесы на кронштейнах установлены с возможностью смещения вдоль кронштейнов и фиксации на них.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для транспортирования кусковых и сыпучих грузов волочением, а именно к канатным скреперам, и может быть использовано для разработки русловых россыпных месторождений алмазов, например, в Анголе.

Известна канатно-скреперная установка (прототип), включающая скрепер ящичного типа, состоящий из боковых и задней стенки, поперечных связей, прицепных устройств, головного и хвостовых канатов (см. RU 2181815 C2, 27.04.2002 или Пухов Ю.С. Рудничный транспорт. М.: Недра, 1991, с.110-111, рис.7.3 д).

Однако недостатком известного скрепера является неэффективность его использования для разработки русловых россыпных месторождений алмазов при прохождении скрепером ложа русла реки большой кривизны из-за возможного подъема передней части скрепера под действием натяжения головного каната и потери алмазов.

Задачами изобретения являются повышение эффективности работы канатно-скреперной установки за счет исключения отрыва скрепера от ложа русла реки и потери алмазов, а также повышение производительности.

Поставленные задачи решаются согласно изобретению за счет того, что скрепер для разработки русловых россыпных месторождений, включающий боковые и заднюю стенки, поперечные связи, прицепные устройства с головным и хвостовыми тяговыми канатами, со стороны головного каната снабжен утяжеляющими элементами, вес которых выбран из условия продольной устойчивости скрепера относительно нижней кромки его задней стенки под действием натяжения головного каната и суммарного веса скрепера.

Утяжеляющие элементы могут быть выполнены в виде брусков, закрепленных на боковых стенках скрепера. Утяжеляющие элементы могут быть выполнены в виде закрепленных на скрепере и ориентированных в сторону головного каната кронштейнов с противовесами. Противовесы на кронштейнах могут быть установлены с возможностью смещения вдоль кронштейнов и фиксации на них.

Скрепер для разработки русловых россыпных месторождений представлен: на фиг.1 - вариант с утяжеляющими элементами в виде брусков, вид сбоку; на фиг.2 - то же, в плане; на фиг.3 - вариант с утяжеляющими элементами в виде кронштейнов с противовесами; на фиг.4 - то же, в плане.

Скрепер для разработки русловых россыпных месторождений состоит из двух боковых стенок 1 и 2, соединенных между собой поперечными связями 3, и задней стенки 4. С трехбарабанной лебедкой (не показана) скрепер связан головным канатом 5 и двумя хвостовыми канатами 6 и 7. Скрепер в рабочем положении опирается на ложе 8 русла реки 9. Со стороны головного каната 5 скрепер снабжен утяжеляющими элементами. Утяжеляющие элементы могут быть выполнены в виде брусков 10 и 11, закрепленных на боковых стенках 1 и 2 скрепера (фиг.1, 2). Утяжеляющие элементы могут быть выполнены в виде закрепленных на скрепере и ориентированных в сторону головного каната 5 кронштейнов 12 и 13 с противовесами 14 и 15 (фиг.3, 4). Причем противовесы 14, 15 на кронштейнах 12, 13 могут быть установлены с возможностью смещения вдоль этих кронштейнов и фиксации на них.

Вес утяжеляющих элементов 10, 11 или 14, 15 выбран из условия продольной устойчивости скрепера относительно нижней кромки 16 его задней стенки 4 под действием натяжения головного каната 5 и суммарного веса G скрепера.

Другие обозначения: - мгновенный угол наклона ложа 8 русла реки 9 к горизонту, - угол между направлением вектора Т натяжения головного каната 5 и плоскостью опирания скрепера (ложем 8); 17 - центр массы скрепера.

Скрепер для разработки русловых россыпных месторождений действует следующим образом. При перемещении скрепера поперек русла реки 9 по ее ложу 8 происходит заполнение скрепера алмазосодержащими донными отложениями. Начинается этот процесс с противоположного от лебедки (не показана) берега реки 9, где угол наклона скрепера к горизонту максимален. Максимальна также длина свободного пролета головного каната 5. Как показали наши исследования, этому положению скрепера соответствует максимальное значение угла между направлением вектора Т натяжения головного каната 5 и плоскостью опирания скрепера, наклоненной к горизонту под углом . В связи с этим вектор Т натяжения головного каната 5 создает максимальный крутящий момент (направленный по часовой стрелке) относительно нижней кромки 16 задней стенки 4 скрепера. Этот момент стремится приподнять переднюю часть скрепера над ложем 8, что недопустимо, т.к. скрепер в этом случае не будет заполняться алмазосодержащими донными отложениями.

Благодаря наличию утяжеляющих элементов - брусков 10 и 11 или противовесов 14 и 15 центр массы 17 скрепера существенно смещен в сторону головного каната 5. Поэтому суммарным весом G скрепера (вместе с утяжеляющими элементами 10, 11 или 14, 15) создается относительно кромки 16 крутящий момент противоположного знака (направлен против часовой стрелки). Величина этого момента при рекомендуемом выборе весов утяжеляющих элементов 10, 11 или 14, 15 достаточна для компенсации момента, создаваемого натяжением Т головного каната 5. Поэтому скрепер не теряет продольной устойчивости и не отрывается от ложа 8.

Отличительные признаки изобретения позволяют повысить эффективность работы канатно-скреперной установки за счет исключения возможности отрыва скрепера от ложа русла реки и потери алмазов, а также за счет повышения производительности установки благодаря увеличению коэффициента заполнения скрепера донными адмазосодержащими отложениями.