Вакуумное оборудование добычи сапропеля на месторождениях

Современные технические разработки в смежных горному делу областях приводят к весьма интересным «открытиям» применимых при разработке озерных и болотных сапропелей в целях производства из них пастообразных, сыпучих, жидких удобрений, «жидкой травы», косметических и лечебных препаратов, кормовой добавки для КРС, птицы и корма для рыбы.

Центр по сапропелю по заказу ООО «Марийская органика» в 2018 году провел натурные испытания вакуумного мобильного, в т.ч. и самоходного экскаватора в технологиях добычи озерного сапропеля для косметических целей.

Для опытно-промышленных работ использовалась промплощадка и сапропель озера Большой Плиер в Марий Эл.

Название оборудования - «вакуумный экскаватор» (vacuum excavators) пошло из США и Западной Европы. Название не случайное, так как вышеуказанные установки используют для выемки грунта, выкапывания шурфов и скважин. В России также нашли применение подобным вакуумным грунтозаборным машинам в коммунальном хозяйстве.

Наши специалисты, проанализировав принцип действия и устройство данной техники, сочли возможным ее применение в горном деле, а именно, при добыче озерных и болотных сапропелей. Ниже в статье мы хотим подробнее ознакомить читателей с данной технологией и как ее успешно можно применить в малом бизнесе при разработке месторождений сапропеля.

Что такое «вакуумный экскаватор»? Данное оборудование - это разновидность вакуумного комплекса, мобильная самоходная или на прицепе машина, имеющая широкий всасывающий рукав и создающая мощное разрежение всасывания. Она способна разрыхлять или размывать грунт, в том числе, и мерзлый, другие материалы, вплоть до сыпучих каменных, струями воздуха или воды под высоким давлением. Образовавшаяся полужидкая или сыпучая пульпа забирается через всасывающий рукав с помощью разрежения, создаваемого мощным вакуумным насосом, в сборочный бункер специальной конструкции для транспортировки и утилизации, где твердые частицы осаждаются, а жидкость частично отфильтровывается. Выгрузка содержимого производится самосвальным способом при подъеме бункера либо выталкивающей плитой с гидравлическим приводом, а жидкая фракция может удаляться либо самотеком, либо принудительно под давлением воздуха от насоса.

Если в процессе используется вода, она может регенерироваться для повторного использования путем фильтрации в замкнутой системе машины. Привод насосов и прочих агрегатов установки может быть автономным, от собственного двигателя (бензинового или дизельного) или от двигателя шасси через коробку отбора мощности.

Вакуумные экскаваторы, отобранные нами для целей извлечения озерных сапропелей, имеют всесезонный срок эксплуатации, металлическую теплозащитную облицовку, сохраняющую тепло в отсеках с гидрооборудованием. Отсеки отапливаются автономными отопителями, что позволяет использовать машины при отрицательных температурах, вплоть до -15*С.

Вакуумный способ горнодобычных работ по уровню безопасности превосходит даже выемку грунта вручную. Обслуживающий персонал не находится в зоне забора полезного ископаемого, а значит, всегда вне зоны возможного обрушения или сдвига пород.

Только в России по данным «Центра по сапропелю» ежегодно вводится в эксплуатацию 12-16 месторождений лечебно-косметических грязей и 15-20 месторождений сапропеля, используемого в производствах гуминовых, органических и органо-минеральных удобрений. Для крупных предприятий, разрабатывающих такие месторождения, есть другие высокопроизводительные комплексы оборудования. А вот для среднего и малого бизнеса с высокой степенью передела сапропеля и выпуском инновационных видов продукции, на наш взгляд, вакуумные экскаваторы наиболее приемлемый и наиболее экономически выгодный вид добычного оборудования. Ведь кроме добычи сапропеля, они являются также транспортно-доставочным средством, временным складом, обезвоживателем сырья до пастообразной консистенции.

При проведении опытно-промышленных работ в условиях прибрежной зоны оз. Большой Плиер вакуумный экскаватор устанавливается на берегу водоема, всасывающий патрубок с специальным наконечником подается на забой стрелой. Специальный наконечник опускается с погружением в слой сапропеля с одновременно включенным основным оборудованием. Сапропель захватывается наконечником заборного устройства и по гибкому шлангу транспортируется в емкость, где частично обезвоживается и складируется до полного ее заполнения. При полном заполнении емкости вакуумного экскаватора сапропелем, автоматически отключается основное оборудование, специальный наконечник поднимается на поверхность, всасывающий шланг убирается. Добытый сапропель транспортируется в цех переработки.

Оборудование позволяет добывать сапропель с глубины до 50 м. Производительность вакуумного экскаватора на сапропеле может достигать до 180 м³/ч. При этом сапропель поступает на переработку в виде обезвоженного до консистенции пасты сырья.

В процессе эксперимента с сапропелем и другими породами месторождений россыпного и осадочного характера специалисты Центра по сапропелю подсчитали среднюю производительность при их выемке вакуумной машиной. Темпы извлечения пород полезного слоя на месторождениях с помощью вакуумного экскаватора представлены в таблице ниже.

Данные таблицы говорят о том, что в некоторых случаях технология вакуумной экскавации может быть пригодна также и для разработки россыпных месторождений золота, алмазов, янтаря, других поделочных и драгоценных камней. Наши специалисты в феврале-марте 2019 года запланировали проведение опытно-промышленных испытаний вакуумного экскаватора на добыче россыпного золота в Латинской Америке. За основу рабочего оборудования принимается передвижной на санных салазках вакуумный экскаватор с автономным энергетическим приводом и гидравлической вспомогательной насадкой разрыхления пласта. При этом в технологии добычи используется замкнутая схема водопотребления и обогащения полезного ископаемого на передвижном промывочном агрегате.

Как пример вакуумного экскаватора, используемого при добыче сапропеля, смотрите оборудование на видео в Ютубе, кликнув по выделенному тексту.

Добыча сапропеля вакуумными экскаваторами с берега - документа в формате PDF

Вакуумная добыча озерного сапропеля береговым самоходным или передвижным оборудованием - документ в DOC