К настоящему времени известно множество разновидностей шлюзов, в том числе качающиеся, вибрирующие, магнитные, гидроактивные, расширяющиеся, сужающиеся, угловые, с непрерывной разгрузкой концентрата, с подвижными трафаретами, подвижными ковриками, многодечные, опрокидывающиеся и т.п. Однако в практике россыпной золотодобычи сложные конструкции долго не живут и в работе остаются простые варианты прямых шлюзов в виде желоба, на дне которого постелены коврики, прижатые трафаретами.
Может быть, самый большой недостаток этого замечательного устройства в том, что оно при всей своей простоте исключительно дуракоупорное. Как бы плохо не был сделан шлюз, как бы криво его не поставили, сколько бы не подавали воды и материала, как бы редко не делали сполоск, — все равно золото на шлюзе останется и добытчик не будет с пустыми руками.
Поговорим немного об этих простых уникальных устройствах.
Шлюзы представляют собой металлические или деревянные (из строганых или нестроганых досок) желоба. На дно шлюзов для улавливания золота укладываются ловушки самых разнообразных конструкций. Они состоят из ковриков и трафаретов.
Коврики стелются на дно желоба. Это мягкие гибкие листы из самого разного материала: резины, ткани, пластика, различной толщины и структуры. Именно на них в конечном итоге остается золото.
Коврики из кордероевых матов считались лучшими в 30-х годах прошлого века
Современный резиновый коврик с золотом
Трафареты — грубые решетки (деревянные или железные), которые кладутся сверху ковриков. Они крепятся к стенкам шлюза, чтобы крепко держались под ударом камней. На трафаретах накапливается «постель» из частиц породы, как галька в русле реки. Движение потока в его нижней части за счет трения о дно тормозится и замедляется. Это способствует осаждению золота.
В старину применяли трафареты из деревянных брусков, их называли «венгерскими». На больших шлюзах в виде трафаретов иногда укладывали отрезки рельсов. В настоящее время общепринятыми являются металлические летничные трафареты. На дражных шлюзах в виде трафаретов над ковриками ставят штампованные сита (иногда их называют «овсянка»).
Металлические лестничные трафареты сейчас стали практически обещепринятыми (слева на крышке шлюза виден коврик типа «Канадский мох»)
Шлюзы устанавливаются с уклоном (10–12 см на метр) и на них подают воду. В поток воды в верхней части шлюза подается порода. Воды должно быть достаточно, чтобы смывать самые крупные камни, которые попадают на шлюз. Тяжелые минералы (в том числе золото) при этом задерживаются постелью шлюза.
Размеры шлюзов — самые разные, в зависимости от необходимых объемов промывки. Обычно длина шлюза примерно в 10 раз больше его ширины, то есть шлюз шириной 0,25 м имеет длину 2,5 м, а шлюз шириной 1 м имеет длину 10–15 м. Хотя бывают отклонения в широком диапазоне. Стандартов нет, нередко шлюзы делают сами, кому-то нравятся короткие и широкие, другим — длинные и узкие.
Маленькие шлюзы (шириной 0,25–0,30 м) используют, например, при промывке разведочных проб. На них промывают до 0,5 м3 породы в час. Крупные шлюзы на промывочных приборах могут пропускать 50 м3 породы в час и более.
За сотни лет применения шлюзов придумано большое число их названий. Из российских названий 1930-х годов использовались:
1. Колоды, американки, кулибины, бутары. Промывка золотосодержащего материала на них в одних случаях сопровождается грубой классификацией материала (отделение крупной гали на неподвижных грохотах, устанавливаемых или в голове, или в середине прибора) или производится без классификации. Эти приборы отличались друг от друга некоторыми деталями и расположением грохотов.
2. Гидравлические шлюзы применяются на гидравликах; отличаются от прочих типов шлюзов тем, что они ставятся с малыми уклонами (0,03–0,07) и что на них поступает совершенно неклассифицированный материал прямо с борта разреза.
3. Плоскони отличаются большой шириной и малой длиной, применяются обычно в виде дополнительного звена других промывочных приборов или самостоятельно для доводки концентратов (они называются также вашгерды).
Доводка шлюзового концентрата на вашгерде. Магадан, 2007 год
4. Подшлюзки применяются при гидравлических шлюзах для дополнительной обработки тонких классов материала, выделяемых из первичных приборов при помощи неподвижных грохотов. Сейчас их называют также шлюзовыми приставками.
Промывочный прибор со шлюзовой приставкой из шлюзов мелкого наполнения
В настоящее время такие названия почти не встречаются, зато выделяют:
— шлюзы глубокого наполнения (ШГН),
— шлюзы среднего наполнения (ШСН),
— шлюзы мелкого наполнения (ШМН).
Названия шлюзов говорят о глубине потока воды, которая течет по шлюзу, и крупности материала, который на него подается. Чем глубже поток, тем крупнее частицы породы он может переносить. Приближенно глубина потока должна быть в 2,0–2,5 раза больше максимальной крупности кусков породы. При этом играет роль также скорость потока, которая определяется уклоном установки шлюза.
Шлюзы глубокого наполнения имеют высоту борта около 0,6–0,8 м, глубина потока воды в них — 25–30 см. Ширина шлюза — 0,8–1,0 м, длина — 9–12 м, они обеспечивают промывку 30–50 м3/ч породы. На такие шлюзы подается материал крупностью до 120 мм. Чтобы удерживать удары валунов (более 100 мм), для ШГН делают крепкие металлические трафареты из стали толщиной 8–10 мм. ШГН входят в состав популярных промышленных промывочных приборов типа ПГШ (прибор гидровашгердный шлюзовый).
Размер отверстий на гидровашгердах приборов типа ПГШ и ГПП достигает 120 мм
Такая крупность материала требует применения шлюзов глубокого наполнения
Шлюзы мелкого наполнения (ШМН) предназначены для промывки песков мельче 20 мм. Такие шлюзы стоят на драгах, на приборах с двухдечными грохотами типа ГИС (ГИТ) и в качестве дополнения (подшлюзков) на промывочных приборах типа ПГШИ и т.п.
Современный промывочный прибор «Шилка» со шлюзами мелкого наполнения
Небольшие промывочные приборы (разведочные и любительские) комплектуются только шлюзами мелкого наполнения. На них подается материал обычно не крупнее 8 мм. В России такие приборы изготавливают самостоятельно. Коврики и трафареты на самодельных шлюзах могут быть самые разные и определяются вкусом и фантазией изготовителей.
Шлюз минидраги американского производства
Промывка элювиально-делювиальных отложений на промывочном приборе местного изготовления
Ложка дегтя!
При добыче золота никогда не обходится без потерь. Некоторая часть золота сносится и со шлюзов, особенно при промышленных работах, когда промывается 1000 м3 породы в сутки и более. Наибольшие потери бывают:
— при промывке на шлюзах плохо оттаявших песков,
— при промывке глинистых песков,
— при использовании грязной воды,
— из-за неравномерной загрузки шлюза породой,
— при редком сполоске шлюза,
— при неправильной установке (излишне круто, с уклоном по ширине).
На ШГН из-за большой глубины и высокой скорости потока почти полностью теряется пластинчатое и чешуйчатое золото. Оно не успевает осесть на постель и задержаться в ней. Теряется также золото в сростках с кварцем. В меньшей мере пластинчатое и чешуйчатое золото теряется и на ШСН и ШМН.
По разным причинам потери на шлюзе иногда достигают 25% и даже 50%. Высокие потери золота служат поводом для весьма распространенного мнения о том, что «шлюзы мелкое золото не ловят». Однако золото при промывке песков теряется чаще всего совсем не мелкое. Об этом свидетельствуют ситовые анализы золота из эфельных отвалов. Потери обычного по крупности золота в хвостах шлюза свидетельствуют о нарушении режима промывки и отсутствии контроля за работой шлюза. С помощью ситового анализа золота, полученного при опробовании эфелей, легко проверить, «то ли шлюз плох, то ли хозяин был лох?».