DSC06351

Metody badań dna oceanu i złóż kopalin 61

a - na lądzie; b - z mola; c - z platformy samopodnośnej; d - z platformy stacjonarnej; e - ze statku wiertniczego; f - z półzanurzalnej platformy wiertniczej; I - głowica przeciwwybuchowa; 2 - głowica otworowa

1 - zgamiakowe; 2 - chwytakowe; 3 - wielonaczyniowe; 4 - ssące ze spulchniaczem mechanicznym; 5 - ssące hydropneumatyczne; 6 — ssące strumieniowe

Rys. 3.14. Sposoby rozmieszczenia wylotu otworu podczas wierceń Źródło: Karlic, 1984.

Najstarszym i nadal powszechnie stosowanym jest system eksploatacji złóż metodą czerpakową. Sposób ten znany był już w starożytności, a na szerszą skalę zaczęto go wdrażać od XVII wieku. Przełomem technicznym było skonstruowanie w Niemczech w 1795 r. koparki czerpakowo-łań-cuchowej na statku parowym. W koparkach tych mechanizm urabiający i transportujący składa się z dużej liczby czerpaków połączonych w ciąg taśmowy, podwieszony na bębnach napędzających (rys. 3.16). Czerpaki wykonywane są ze stali, zbrojonej na krawędziach twardymi stopami. Pojemność czerpaków na ogół waha się od 401 do 1100 litrów. Statki z koparkami czerpakowymi zwykle nie mają własnego napędu. W przypadku użytkowania ich na większych odległościach od brzegu koparki umieszczane są na statkach z własnym napędem. Koparki czerpakowo-łańcuchowe stosowane są do głębokości wody 40-50 m. Na większych głębokościach używa się koparek chwytakowych. Urządzenia te są mniej uzależnione od stanu morza. Ich wadami są niższe wydajności i trudności w pozycjonowaniu chwytaka na dnie. Koparki czerpakowo-łańcuchowe charakteryzują się zawieszonym na linie chwytakiem umożliwiającym prowadzenie eksploatacji nawet przy wysokiej fali (co nie jest możliwe w przypadku koparek łańcuchowych mających łańcuch czerpaków sztywno połączony z kadłubem statku). Stosuje się je np. przy eksploatacji złóż okruchowych kasyterytu, przy głębokościach morza do 75 m. Pojemność chwytaka wynosi 3 nr', a wydajność wynosi 190 t/h. Nowoczesne koparki chwytakowe wyposażone są w dwa zespoły niezależnie

Rys. 3.15. Typy pogłębiarek stosowane do eksploatacji surowców okruchowych Źródło: Plewa, 1983.

pracujących na zmianę chwytaków, a ich wydajność dochodzi do 2400 t/h, przy głębokości morza rzędu 30 m (pojemność chwytaków wynosi do 10 m³).

Koparki ssące skonstruowano na początku drugiej połowy XIX wieku, a po raz pierwszy statek z koparką ssącą typu „General Mouitrie” zastosowano w 1857 r. do prac u ujścia rzeki Charleston w USA. Statek był wyposażony w przewód ssący

0    średnicy 47 cm oraz pompę wirową. W 1867 r. podobny statek z koparką ssącą używany był przy pogłębianiu Kanału Sueskiego. W końcu XIX wieku zastosowano rurę ssącą przegubową umożliwiającą pracę przy wzburzonym morzu. Następnie zaczął się rozwój statków koparek ssących samoładowczych (rys. 3.17), z koszem ssącym przemieszczającym się po dnie morskim na zasadzie dragi. Zasadniczymi częściami takiego statku są ładownia, rura ssąca z koszem ssącym, pompa

1    zespół do przepompowywania ładunku. Wyporności statków na ogół wynoszą od kilku do kilkunastu tysięcy ton. Przemieszczanie statku podczas urabiania może być wykonywane dwoma sposobami, a więc za pomocą napędu albo wyciągów kotwicznych. Dzięki wyciągom ruch statku odbywa się na małych odcinkach przy dużej mocy, co daje możliwość urabiania twardszych osadów. Stosuje się także kosze ssące wleczone z pionowymi dyszami wodnymi.

Morską koparkę ssąco-frezującą skonstruowano w 1845 r. w Holandii. Zasada działania tego typu koparek polega na tym, że osady zostają najpierw