باربـــری در معادن

[Alireza Hashemi 33392]

باربری توسط واگن بدین قسم است که واگنهای حامل مادهی معدنی یکی پس از دیگری (در بعضی موارد دوتادوتا)بر روی قفس رانده میشوندو پس ازبالا کشیدن واگنها از قفس ،در روی زمین،خالی می گردد.باربری با اسکیپ بدین طریق است که ماده ی معدنی یا سنگ در پذیر گاه پایین به داخل ظرف(اسکیپ)ریخته شده پس از بالا کشیدن،مواد حمل شده در روی زمین مستقیما از ظرف خالی میشوند.از مزایای اسکیپ این است که برای تولید ظرفیت بیشتر می توانطول آن را بزرگتر کرد و مقطع چاه که اندازه ی آن معین است و به سادگی تغییر پذیر نیست (بخش حفر چاه) می تواند ثابت بماند.به عبارت دیگر در اسکیپ با مقاطع کوچکتر ظرفیت بیشتر در اختیار باربری قرار میگیرد.

در باربری با واگن،با زیاد کردن طبقات قفس میتوان ظرفیت باربری یک کشش را افزود ولی مدت زمان لازم برای جابه جاکردن قفس از راندمان روزانه ی باربری می کاهد.در باربری با واگن مقدار بیشتری بار مرده حمل می شود زیرا وزن واگن های حمل و نقل شونده نسبتا زیاد است،در حالی که در باربری با اسکیپ وزن بار مرده کمتر است وزن کم اسکیپ امکان می دهد که کابلها و تجهیزات مربوط به ان را کوچکتر و در نتیجه باربری با صرفه تر خواهد باشد.مدت زمانی که اسکیپ پر و خالی می شود،کمتر از زمان تعویض واگنها ی پر با واگن های خالی درباربری با واگن است.این از نظر بالا بردن راندمان باربری حایز اهمیت است.چون در باربری با اسکیپ واگنها درپذیرگاه خالی میشوند، بدین دلیل می توان اندازه و ابعاد پذیرگاه رابدون در نظر گرفتن مقطع چاه انتخاب کرد.تعداد واگن های معدن اسکیپ دار،کمتر از معادن مشابه قفس است زیرا واگن ها بدون رفتن به خارج از چاه یا داخل چاه در اختیار باربری افقی قرار میگیرند.در معادنی که بارربی بعد از چاه(از چاه تا تا کارخانه ی تهیه ی مواد)توسط نوار انجام می گیرد اسکیپ مناسب تر است زیرا پس از خالی شدن اسکیپ،بار بلافاصله به داخل بونکر مخصوص ریخته می شود.از معایب اسکیپ تولید گرد غبار بیشتر ماده ی معدنی هنگام بارگیری وباراندازی است.از مزایای باربری قفس این است که باربری انواع مختلف مواد امکان پذیر است.از مزایای دیگر باربری با قفس حمل نقل ساده ی کارگران است. که داخل قفس و در محل واگن انجام می گیرد.امکان حمل و نقل چوب،ماشینها و ابزار کار توسط قفس از مزایای دیگر آن است.در باربری با اسکیپ این کارها با اشکال روبرو است.در باربری با قفس ممکن است در طرف دیگر (قفس دیگر )سنگ برای پر کردن محل استخراج به داخل حمل می شود که خود سبب تقلیل انرژی در ماشین چاه می شود.در باربری با قفس از خالی و پر شدن مجدد ظرف حمل کننده از ماده ی معدنی جلو گیری می شود،این امر به این دلیل مهم است که بعضی مواد معدنی مثل ذغال در اثر پر و خالی شدن مکرر خرد شده،از ارزش آن کاسته می شود.قفسهای باربری از چاه طوری ساخته می شوند که برای یک،دو،چهار تا دوازده واگن جا داشته باشد.قفسها با ظرفیت ۸واگن در معادن ذغال اروپا متداول اس.که هر طبقه از قفس دو واگن پشت سر هم در آن جاگیر می شوند. طرز بردن واگن داخل قفس بدین شکل است که واگن پر یا خالی که وارد قفس می شود واگن های قبلی را از قفس به خارج راندهو واگن بیرونی جای آنرا می گیرد.هر گاه در یک چاه واگن به کمک دست روی قفس برده شود،می توان فقط یک واگن را بارگیری کرد در صورتی که وسیله واگن روی قفس ران موجود باشدتعداد واگن ها را می توان زیاد تر کرد حداکثر بار مفیدی که تا به حال توسط قفس در یک نوبت باربری در یک کشش عمل شده است۱۴تن بوده و این رقم از باربری با اسکیپ کمتر است.ساختمان قفسها به قسمی است که اسکلت آن از فولاد و با قطعات مورب ساخته می شود.کف قفس از ورقه فولاد محکم و کنار آن از فولاد سوراخ دار ساخته می شود.دو طرف جلو و عقب قفس باز است.چون قفسها تحت تنشهای کشش یا فشار و بعضی اوقات (موقع فشار واگن روی کف قفس )تحت فشار های خمش یا کمانش قرار می گیرد،قفس از بهتر ین انواع فولاد ساخته می شود.فولاد که معمولا برای ساختمان این گونه قفسها به کار می رود از نوع σ=۵۰kg/〖mm〗^۲ است.انواع قفس آلمینیومی به طور آزمایشی ساخته شده که به علت هزینه ی زیاد مصالح ان چندان رونق نیافته است.طرز نگاه داشتن واگن در داخل قفسواگن پس از آنکه به داخل قفس رانده شود،بایستی به نحوی در داخل آن محکم گردد زیرا در غیر این صورت واگن به حرکت در آمده از طرف دیگر قفس خارج می شود.ممکن است موقع حرکت واگن به طرف دیواره ی چاه حرکت کندو اسیب برساند. اگر واگنها توسط دست روی قفس برده شوند که تعداد آنها معمولاکم است،و وزن آن نیز چندان زیا نیست،کارگر مامور این کار با افقی کردن یک زایده ی عمودی که بهدیواره یقفس نصب شده است راه واگن را در مسیر طولی آن مسدود می کند.در مقادیر بزرگتر در اغلب موارد برای نگهداری واگی ها از ترمز ثابت استفاده می شود.ساختمان ترمز ثابت بدین قرار است که روی ریل داخل قفس در محل مناسب ،دو گودی متناسب برای جایگیری چرخهاواگن تعبیه شده است که واگنها پس ازارنده شدن داخل قفس با چرخهای جلو داخل گودی قرار گرفته است.در راندمانهای بزرگتر باربری در چاه از ترمز فنری استفاده می شود طرز کار ترمز بدین قرار است که در یک طرف کف قفس میله یفنر دا رروی ریلها تکیه کرده است پس از راندن واگن روی قفس توسط چرخ میله به طرف جلو کشیده می شود تا این که به مانع برخورد کندو ترمز گرفته شود.عیب بزرگ این گونه ترمز ها این است که بارگیری از یک طرف دیگر انجام می ***د و این امر محدودیت در طراحی معدن است.در باربری از چاه نمی توان از همان جهت که واگن روی قفس رانده میشود ان را خارج کرد.تعویض واگن ها در باربری با قفسهر چه مدت راندن واگن روی قفس طولانی تر باشد،از راندمان کل باربری در ساعت یا نوبت کار کاسته می شود.در باربری از اعماق کم،این توقفها (مدت زمان راندن واگن روی قفس و خارج کردن آن)بیشتر موثر است.در معادن عمیق این عمل کمتر در راندرمان باربری اثر میگذارد ولی با این وجود سرعت عمل در تعویض واگنها در کلیه چاههاباازدیاد راندمان باربری در چاه رابطه ی مستقیم دارد.اگر باربری دز یک قفس و در یک طرف کابل انجام ***د طرز کار آن ساده است و تنها کافی است قفش به عمق مورد نیاز آورده شود و در آنجا واگن روی قفس رانده شود.این حالت برای بسیاری از معادن کوچک و چاه استخراجی با عمق کم پیش می آید.هر گاه باربری با دو کابل یعنی باربری با دو قفس انجام گیرد،یکی از قفسها بالا و دیگری پایین قرارمی گیرد.در این حالت می تو اندر آن واحد با هر دو قفس کار کرده یعنی در یکی که درپایین است واگن پر را روی قفس برد و در دیگری واگنها ی خالی را در جای واگنهای پر قرار داد.باربری با اسکیپباربری توسط اسکیپ بدین طریق است که یک ظرف فولادی که به کابل باربری وصل است از ماده ی معدنی پر و پس از حمل به بالای چاه برای خالی شدن کج شده ویا با باز شدن کف،خالی می شود.ساده تر ین اسکیپ از یک ظرف مکعب شکل چرخدار که روی ریل حرکت می کند،ساخته می شو.باربری بااین ظرف بر روی سطح شیبدار انجام می گیرد و از آنجا توسط کج شدن خالی می گردد این نوع اسکیپ برای معادن کوچک مورد استفاده قرار می گیرد که سرعت باربری در این روش کم می باشد.نوع متداول و مرسوم اسکیپ که برای باربری عمودی است،بدین طریق است که باراندازی توسط خالی شدن از کف انجام می گیرد.وزن ظرف اسکیپ نسبت به حجم آن مناسب تر از قفس می باشد (نسبت بار مفید به بار مرده مناسبتر است)ابعاد اسکیپ طوری انتخاب می شود که مطابق فرم و مقطع چاه باشد و ارتفاع کافی جهت خالی کردن آن وجود داشته باشد.ظرفیت اسکیپها بین ۳تا۲۰تن و بیشتر است.به کاربردن اسکیپ برای مواردی که مواد معدنی به داخل نوار ریخته می شود مناسب است.تجهیزات اسکیپ۱-واگن برگردان۲-زنجیر جلوبرواگنها۳-بونکر مخصوصبارگیری چاه۴-قپان مخصوص یا کیل۵-ظرف اسکیپ در بالا و پایین۶-محل باراندازی با تجهیزاتمخصوص گرد زغال۷-نوار باربری۸-موتور باربری (چرخ چاه)۹-قرقره های اضافی مربوط به ماشین باربری۱۰-محل کنترل و هدایت باراندازی۱۱-ساختمان و تاسیسات اسکیپ۱۲- کانال هوا۱۳-پوشش جدار چاه۱۴-مهار اسکیپ در چاهباربری از چاهتوان و راندمان باربری از چاهنسبت بار مرده به بار مفید در باربری با قفس ۳/۱تا۷/۱و در باربری بااسکیپ۱/۱تا ۴/۱ به یک است که ارقام کوچکتر نسبت بهتری در باربری است.محاسبه ی توان باربری چاه با توجه به تعداد رفت و آمد قفس باربری در ساعت و میزان بار مفید هر کشش صورت می گیرد.تعداد رفت و آمد قفس (یا اسکیپ)به عمق چاه و متوسط سرعت باربری و همچنین زمان لازم برای بارگیری و باراندازی بستگی دارد.میزان بار مفید هر کشش به ظرفیت واگن (یا اسکیپ)مورد باربری و تعداد طبقات قفس و دو طرفه بودن بار بری بستگی دارد.تاثیر توقفهامدت توقف برای بارگیری به قفس در مقبل بارگیری به اسکیپ متفاوت است.بدین معنی که در بارگیری و همچنین باراندازی باقفس این مدت نسبتا زیاد است.و حدود ۴ثانیه برای هر تن بار مفید می باشد.برای بارگیری یک اسکیپ با ظرفیت ۱۰تنحدود ۲۰ثانیه وقت لازم است در باربری با قفس راندن واگن روی قفس حدود ۱۲ثانیه و جابه جا کردن طبقات قفس حدود ۱۰ثانیه وقت لازم دارد.اگر تعداد طبقات زیاد تر از دو باشد به همان اندازه مدت لازم برای جابه جاکردن قفس بیشتر می شود.با اضافه شدن مدت توقف از راندمان کل باربری کاسته می شود.تجهیزات پذیرگاه در بار بری با اسکیپهنگام باربری با اسکیپ واگن ها وارد قفس نمی گردد و کلیه ی وسایل وتجهیزات مربوط به انتقال واگن به اسکیپ وجود ندارد. فضای لازم نیز به همان اندازه کوچکتر است . البته فضای کافی برای واگن برگردان و بونکر اسکیپ وجود دارد که مجموعا از فضای لازم در باربری با قفس کوچکتر می شود .عرض پذیر گاه ها به علت صرفه جویی در خط های راه اهن برای واگن های پر وخالی کوچکتر از پذیرگاه واگن وقفس است.پس از اینکه ظرف اسکیپ در مقابل محل خروج ماده ی معدنی از بونکر قرار گرفت مقدار معینی که مطابق ظرفیت اسکیپ و قبلا در بونکر اندازه گیری شده است ،به داخل اسکیپ ریخته بعد از باربری در روی زمین کف اسکیپ به طور خودکار باز شده ومواد بر روی نوار یا بونکر می ریزد.در اسکیپ های مدرن وجدید کلیه ی عملیات باربری خودکار بوده روی یک صفحه تابلو با چراغ های مختلف روشن گشته وکارگر ناظر عملیات باربری است.اتوماتیک کردن عملیات باربری از مسایل مهم واقتصادی معادن بزرگ است که در معادن بزرگ ومدرن معمول است .اسکیپ های کوچک(با ظرفیت کم تا ۲تن)در زیر زمین توسط جرثقیل کشیده می شود.باراندازی این اسکیپها به کمک باز شدن یا باز کردن کف یاپشت ظزف است. اسکیپ ها از نوع باربری عمودی ، از بالا بار را می گیرد و از کف باراندازی می کند. نوعی اسکیپ ساخته میشود که توسط آن نفربری نیز در طبقات بالای آن انجام میگیرددر بارربری عمودی ازکور چاه (از یک طبقه به طبقه ی دیگر)به علت بار کمتر می توان تجهیزات را ساده تر انتخاب کرد.در این حالت نوار می تواند بار را مستقیما به کیل داخل چاه ریخته و در طبقه یبالاتر اسکیپ مواد را به داخل واگن بریزد.نفربری با قفسبه وسیله ی قفس به خوبی می توان کاگران را به داخل چاه بردو یا از ان خارج کرد در این حالت قفس خالی می شود یعنی واگن ها را از داخل قفس خارج کرده یعنی به قسمتی که کلیه ی حجم قفس در اختیار رفت و آمد کارگران قرار گیرد.برای جلو گیری از اتلاف وقت باربری و برای اجرای مدیریت صحیح در چاهها ساعت حمل و نقل کارگران در چاه را طوری تنظیم میکنند که لوکوموتیوهای نفر بر کنار چاه آماده باشد تا کار گران رابا قطار نفربر به مقصد برسانند.در اروپا حداکثر تعداد افرادی که با یک قفس (در طبقات مختلف )حمل و نقل میگردد به ۷۰نفر محدود شده است در یک قفس به ارتفاع۷۵/۱متر سطح لازم برای هر نفر ۱۸۰۰سانتی متر مربع است در صورت کمتر بودن ارتفاع قفس مقدار بیشتری سطح جهت هر کارگر لازم است.طول قفسهای جدید که اخیرا ساخته می شود ۲متر است.طرفین باز قفس هنگام حمل و نقل کار گران توسط یک تور سیمی بسته می شود.سوار و پیاده شدن کارگران ممکن است به طور همزمان در کلیه یطبقات قفس انجام گیرد.این عمل به کمک یک پلکان مخصوص میسر می گردد.امروزه برای صرفه جویی در زمان سوار و پیاده شدن کارگران به قفسها از پله برقی در کلیه ی طبقات و در آن واحد استفاده می شود.

چند نما از این وسیله:

[Alireza Hashemi 33392]

يكي از انواع بيل هاي خاك انداز (LHD) را با نام Wagner scoop lst-5s می باشد

به طور كلي ماشين هايي كه براي كار در معادن مجاز شمرده مي شوند بايد از هر لحاظ ايمن بوده و با توجه به محيط محدود معدن هاي زير زميني نسبت به ابعادي كه دارند از كارايي بالايي برخوردار باشند ،كه تمام اين ويژگي ها در مورد اين ماشين صادق است.

اين مدل از بيل خاك انداز داراي 4 بخش عمده ميباشد كه عبارتند از:

• مجموعه ي موتور و اجزاي وابسته به آن

• اتاقك اپراتور

• ترمز هاي ماشين

• سيستم اطفاء حريق

كه به ترتيب به توضيح هر قسمت خواهيم پرداخت.

موتور: اين بخش شامل قسمت هاي زير مي باشد :

1.موتور

2.سيستم اگزوز

3.منبع سوخت

4.منبع آب

◄ موتور: دستگاه داراي يك موتور انژكتوري ديزل به نام 3306 Caterpillar شش سيلندر ميباشد.

◄ سيستم اگزوز: سيستم اگزوز اين ماشين خود داراي 3 قسمت مي باشد:

الف) لوله اي كه به خروجي چند تايي گاز موتور وصل شده است.

ب)scrubber يا *****.

پ) لوله ي خروجي گاز.

در مورد Scrubber لازم به توضيح است كه دو وظيفه ي مهم به عهده دارد،اول تميز كردن گازهاي خروجي از موتور كه به علت بسته بودن محيط كار دستگاه از اهميت بالايي برخــوردار اسـت و دوم سرد كردن گازهاي خروجــي كه اين عمـل با استفاده از آب انجام مي گيرد و ميتوان آن را بخشي از سيستم اطفاي حريق دانست. Scrubber خود داراي يك منبع آب ميباشد كه بايد تا سطح مشخص شده اي از آب پر شود ولي براي تامين آب مورد استفاده ي آن از يك منبع آب در سمت چپ ماشين استفاده مي شود اين منبع باScrubber در ارتباط بوده و كمبود آب آن را جبران ميكند.

◄ منبع سوخت: اين بخش در سمت راست ماشين قرار گرفته است و با توجه به ابعاد آن به راحتي قابل شناسايي است.

◄ منبع آب: اين بخش آب مورد نياز Scrubber را تامين ميكند و در سمت چپ ماشين در پشت Scrubber قرار دارد.

◄ اتاقك اپراتور:

اتاقك اپراتور : اين قسمت داراي يك ورودي در جلوي ماشين مي باشد كه براي ورود و خروج اپراتور مورد استفاده قرار ميگيرد ولي در موارد اضطراري اپراتور ميتواند از قسمت انتهايي اتاقك كه داراي يك دريچه ي متحرك است خارج شود. به دليل حفظ سلامتي اپراتور اتاقك وي داراي يك گارد محافظ اضافي ميباشد.

درون اتاقك اپراتور امكانات فراواني وجود دارد از قبيل:

** فعال كنندها ي سيستم اطفاء حريق كه يكي به صورت دستي كار ميكند و ديگري به صورت خودكار.

** امكانات لازم براي كنترل حركات ماشين

** كپسول آتش نشاني كه در مواقع خاص براي خاموش كردن آتشهايي كه سيستم اطفاي حريق آنها را شناسايي نكرده و يا خارج از ماشين به وجود آمده اند به كار ميرود.

** سيستم ترمز هاي ماشين كه از اهميت بالايي برخوردار است.

** نشان دهنده ي زمان تعويض ***** كه داراي يك هشدار دهنده ميباشد و زماني كه ***** بايد تعويض شود را با رنگ قرمز نشان ميدهد.

** خاموش كننده ي اضطراري ماشين كه در مواقع خطر با قطع كردن جريان هواي مورد نياز موتور آن را خاموش ميكند.

** كليد چراغ هاي ماشين كه داراي 4 حالت است.

◄ ترمزهاي ماشين: ترمزها به دليل وزن بالاي ماشين و بار سنگين آن بايد هر هفته تست و در صورت نياز تعمير شوند علاوه بر اين تست كردن ترمزها به وسيله ي يك سيستم خودكار كه در ماشين تعبيه شده است انجام ميگيرد.

 

◄ سيستم اطفاي حريق: با توجه به محيط حساس معادن زير زميني و لزوم رعايت نكات ايمني سازندگان اين ماشين براي جلوگيري از اتفاقات غير مترقبه اي كه امكان بروز آنها وجود دارد پيش بيني هاي لازم را انجام داده اند ، كه از جمله اين وقايع ميتوان به آتش سوزي اشاره نمود.

اين ماشين به طور كلي شامل دو سيستم اطفاي حريق مي باشد كه يكي به صورت دستي كار ميكند و اپراتور بايد در صورت نياز آن را فعال كند و ديگري به صورت خودكار عمل ميكند و چنانچه آتشي در قسمت هايي از ماشين كه تحت پوشش اين سيستم قرار دارد اتفاق بيفتد بلافاصله شناسايي شده و خاموش ميشود.

الف) سيستم اطفاي حريق دستي:اين سيستم شامل دو فعال كننده مي باشد كه به وسيله ي اپراتور فعال مي شوند. يكي درون اتاقك اپراتور قرار دارد و ديگري درطرف ديگر ماشين ( كنار منبع آب).

ب) سيستم اطفاي حريق خودكار:اين سيستم شامل يك سري سيمهاي نازك در قسمت هاي داخلي ماشين مي باشد كه در صورت ايجاد آتش سوزي قطع شده و سيستم فعال مي شود.

بعد از فعال شدن سيستم اطفاي حريق چه به صورت دستي و چه به صورت خودكار مرحله ي بعدي كار يعني خاموش كردن آتش آغاز ميشود. اين عمل به وسيله ي پودر شيميايي كه درون يك منبع مخصوص قرار دارد و از نازل هاي تعبيه شده در قسمت هاي مختلف داخلي ماشين به بيرون پاشيده مي شود انجام ميگيرد و باعث مي شود آتش در هر نقطه اي از ماشين خاموش شود.

البته تجهيزات ديگري هم براي شناسايي و خاموش كردن آتش در ماشين قرار دارد ، به عنوان مثال سنسور هايي كه در نقاط مختلف اگزوز قرار دارند و دماي گازهاي خروجي موتور را اندازه گيري مي كنند و در صورت بالا رفتن دماي اين گازها از حد خاصي اين سنسورها باعث قطع شدن سوخت موتور و در نتيجه خاموش شدن آن مي شوند و همچنين چند سنسور در سطوح مختلف ماشين قرار دارد و دماي آنها را كنترل مي كند.

به طوركلي ساخت ماشين ها وتجهيزات معدن هاي زيرزميني داراي يك سري محدوديت ها نسبت به ماشين هاي معادن رو باز است، ازجمله اين محدوديت ها ميتوان به فضاي محدود معادن زيرزميني اشاره نمود.به همين دليل اين ماشين داراي ارتفاع كم و طول زياد است! به عبارت ديگر سازندگان LHD تا جاي ممكن از ارتفاع دستگاه كاسته و در عوض به طول آن افزوده اند تا به راحتي در معادن حركت كند ، همچنين براي تخليه ي بار لازم نيست كه جام را تا ارتفاع زيادي بالا برده و سپس با كج كردن آن محتوياتش را درون واگن هاي حمل بار يا روي نوار متحرك بريزد ، بلكه در انتهاي جام يك صفحه ي متحرك وجود دارد كه محتويات جام را به خارج هل ميدهد.

 

عنوان: آشنايي با بيل هاي خاك انداز LHD

نويسنده: محمد شورابي ايميل: Moha.sh@gmail.com

منبع اطلاعاتي: maadan.persianblog.com