الشروط التي يفرضها التنقيب المعدني متوسط العمق على معدات استخراج اللب

عادةً ما يؤدي اختصار متطلبات التنقيب المعدني متوسط العمق على معدات استخراج اللب في عبارة واحدة "هل عمق الحفر كافٍ؟" إلى ظهور مشكلات في منتصف التنفيذ. عمق الحفر هو مجرد نوع واحد من الشروط، بينما تتوزع الأنواع الأخرى على مراحل مختلفة: تحدد طريقة استخراج اللب الوقت الإضافي واكتمال العينات، وتحدد زاوية الحفر ما إذا كانت المعدات قادرة على اختراق الجسم المعدني في اتجاهه، وتحدد ظروف الموقع ما إذا كانت المعدات قادرة على الدخول والانتقال المتكرر. تستخدم هذه المقالة المعلمات المنشورة لـ CR600I (حفار لب صخري هيدروليكي كامل مجنزر متكامل من فئة 600 متر) كمرجع، لتفكيك هذه الشروط بندًا بندًا، لمعرفة ما يمكن التحقق منه في جدول المعلمات، وما يجب تأكيده على مستوى المشروع.

أولاً، نوضح معنى نطاق متوسط العمق. يتم تعريفه وفقًا لعلاقة مستويات الطرازات الواردة في مواد هذا الموقع: يتمركز CR600I حول عمق الحفر المرجعي 600 m لمقاس N، مع مراعاة 800 m لمقاس B و300 m لمقاس H، والمستوى الآخر المذكور بجانبه في المواد هو حفار لب صخري متكامل من فئة 800 متر. وهذا يعني أن مشاريع متوسط العمق تقع بين المسح الضحل والتحقق العميق الممتد، وغالبًا ما يكون عدد الثقوب كبيرًا، بينما لا يتطلب عمق الثقب الواحد استثمارًا أكبر في الماكينة الكاملة.

الشرط الأول: يجب التحقق من قدرة الحفر بوحدات المقاس، وليس بالنظر إلى رقم عمق واحد فقط

قدرة الحفر لـ CR600I مكتوبة في المواد على النحو التالي: 800 m لمقاس B، و600 m لمقاس N، و300 m لمقاس H. ظهور ثلاثة قيم عمق لنفس الجهاز يرجع إلى أن المقاسات الثلاثة تتوافق مع قضبان حفر وأنظمة استخراج لب مختلفة، وعمق الحفر ليس قيمة ثابتة. عادةً ما يتم تحديد متطلبات العمق في مشاريع متوسط العمق بناءً على عمق دفن الجسم المعدني وأهداف التحقق، لذلك عند التحقق لا يمكن مقارنة الرقم 600 فقط، بل يجب أولاً تحديد المقاس المستخدم للثقب وما إذا كان عمق الحفر المرجعي المقابل لهذا المقاس يغطي عمق التصميم.

تذكر المواد أيضًا أن عمق الحفر القابل للتحقيق يتأثر بعوامل مثل زاوية الحفر، وتماسك الطبقات الصخرية، ووزن قضبان الحفر، والأدوات داخل الثقب، وأداء الطين، واستقرار جدار الثقب، وطريقة التشغيل. تحدد هذه العوامل مجتمعة ما إذا كانت القيمة المرجعية حدًا أعلى أم مستوى يمكن تحقيقه بثبات، ويجب تأكيد الاختيار المحدد بناءً على ظروف الطبقات في المشروع.

الشرط الثاني: تؤثر طريقة استخراج اللب على الوقت الإضافي وجودة العينات

تم تجهيز CR600I بنظام استخراج اللب بالحبل السلكي، ونظام الرفع بالحبل السلكي مزود بسلك فولاذي 6 mm، وسعة حبل 800 m، وقوة رفع 11 kN، وسرعة رفع 98 m/min. تتميز طريقة استخراج اللب بالحبل السلكي بعدم الحاجة إلى رفع مجموعة قضبان الحفر بالكامل بشكل متكرر لاستعادة الأنبوب الداخلي واللب، مما يقلل الوقت الإضافي، وتدرج المواد هذا كتكوين مناسب لعمليات استخراج اللب المستمر في الثقوب متوسطة العمق.

غالبًا ما تتضمن مشاريع متوسط العمق حفر عدة ثقوب في نفس منطقة التعدين، ويتراكم الوقت الإضافي للثقب الواحد بشكل متكرر مع عدد الثقوب. عند التحقق من هذا النوع من الشروط، يجب مقارنة سعة الحبل بعمق التصميم، والتأكد من أن سعة الحبل لنظام الرفع تغطي عمق الثقب، وأن تركيبة أدوات الحفر داخل الثقب متوافقة مع نظام المقاس المختار. تعتمد جودة اللب أيضًا على تطابق سرعة الدوران، ورأس الحفر، وقوة التغذية، ومعلمات الطين، وهذه المعلمات معطاة كنطاقات في المواد، ولا يتم تحديد القيم المحددة ضمن مواد المعدات.

الشرط الثالث: يتحدد التكيف مع زاوية الحفر من وضعية الجسم المعدني

يدعم CR600I الحفر ضمن نطاق 45°-90°، ويمكنه تنفيذ ثقوب عمودية ومائلة. بالنسبة للأجسام المعدنية المائلة، والعروق المعدنية، والتراكيب الصدعية، ونطاقات التحول، والأجسام المعدنية الخفية، تذكر المواد أن الاختيار المعقول لزاوية الحفر يمكن أن يزيد احتمال اختراق الهدف، ويتجنب أن يكون اتجاه الحفر موازيًا جدًا لاتجاه الجسم المعدني مما يقلل طول التمعدن الفعال.

لذلك، لا يتم تلبية شرط زاوية الحفر من جانب المعدات وحدها، بل هو مطابقة بين قدرة المعدات ووضعية الجسم المعدني. في مراحل تكثيف الحفر والتحقق من حدود الجسم المعدني في مشاريع متوسط العمق، غالبًا ما يكون مطلوبًا ترتيب عدة ثقوب بزوايا مختلفة وفقًا لخطوط الاستكشاف، وعند التحقق يجب التأكد من أن زاوية التصميم تقع ضمن نطاق 45°-90°، وما إذا كان ترتيب المنصة يدعم عمليات فتحة البئر عند هذه الزاوية.

الحد الأقصى لعزم دوران رأس القدرة هو 960 N·m، وأقصى سرعة دوران 1150 rpm، ويدعم الإزاحة الجانبية الهيدروليكية. سرعة الدوران الأعلى مناسبة لحفر استخراج اللب بالألماس، وتوفر وظيفة الإزاحة الجانبية مساحة عمل لتفكيك وتركيب قضبان الحفر، وعمليات فتحة البئر، ومعالجة أدوات استخراج اللب. ترتبط هذه التكوينات بعمليات فتحة البئر عند الحفر بزوايا، لكن المواد لا تقدم اختلافات في قيم عزم الدوران أو سرعة الدوران عند زوايا مختلفة، وهذا يحتاج إلى تأكيد بناءً على ظروف الطبقات الفعلية.

الشرط الرابع: يحدد عمق الثقب حمل قضبان الحفر، ويجب أن تستوعب معلمات الرفع والتغذية ذلك

كلما اقترب الثقب في متوسط العمق من الحد المرجعي للماكينة، زاد الوزن الذاتي لعمود الحفر. يبلغ شوط التغذية لـ CR600I 1.9 m، ويمكنه التعامل مع قضبان حفر 1.5 m، وقوة التغذية 42 kN، وقوة السحب 130 kN. الصاري قابل للطي، ويدعم ضبط سرعة التغذية بين السريع والبطيء.

الهدف من التحقق من قوة السحب هو عملية إنزال ورفع قضبان الحفر، وليس الحفر العادي. مع زيادة عمق الثقب، يشكل وزن عمود الحفر والاحتكاك داخل الثقب معًا الحمل المطلوب عند السحب، ولتحديد ما إذا كانت 130 kN كافية، يجب إدخال مقاس قضبان الحفر المخطط استخدامها وعمق الثقب والظروف داخل الثقب في الحساب، والمواد نفسها لا تقدم نتيجة عددية مستنتجة حسب عمق الثقب.

قطر فتحة الماسك 127 mm، ويمكنه التكيف مع أنظمة قضبان الحفر الشائعة مثل NQ وHQ وPQ وNTW وHTW، ويستخدم التثبيت الهيدروليكي مع هيكل إسفيني ذاتي الوزن لمنع الانفلات. يؤثر اختيار نظام قضبان الحفر في نفس الوقت على مقاس استخراج اللب وتقدير عمق الحفر، وهو بند يجب تحديده مسبقًا في مشاريع متوسط العمق.

الشرط الخامس: قدرة الموقع والانتقال هي شرط على مستوى المشروع

CR600I هو هيكل مجنزر متكامل هيدروليكي كامل، حيث يتم دمج نظام الطاقة، والنظام الهيدروليكي، ورأس القدرة، والصاري وآلية التغذية، والماسك، والرفع بالحبل السلكي، ونظام تدوير الطين، وآلية السير المجنزرة على نفس المنصة. تذكر المواد أن هذا الهيكل يقلل من أعمال التجميع الميداني والتوصيل المتكرر للمعدات المنفصلة، وهو أكثر ملاءمة لمناطق التعدين، والمناطق الجبلية، والتلال، وطرق المناطق الحرجية، ومشاريع التنقيب التي تتطلب انتقالًا متكررًا.

لكن الهيكل المتكامل لا يعني إمكانية الدخول مباشرة إلى أي موقع. تذكر المواد في الفقرات المتعلقة بالموقع أنه قبل التنفيذ يجب تقييم عرض طريق النقل، والانحدار، ونصف قطر المنعطفات، وقدرة تحمل الجسور والعبّارات، وأبعاد المنصة، وقدرة تحمل الأرض، وظروف التصريف؛ ويجب في العمل على المنحدرات تسوية المنصة أولاً ووضع دعامات موثوقة، ولا يمكن الاعتماد فقط على الاحتكاك بين الجنازير والأرض للحفاظ على استقرار المعدات. هذه البنود هي شروط يجب تنفيذها قبل الدخول، ولا يمكن استبدال الحكم فيها بجدول المعلمات.

طاقة الماكينة الكاملة هي محرك ديزل 4BTA3.9 سعة 3.9 L، أربع أسطوانات، شحن توربيني، حقن مباشر، بقدرة مقدرة 97 kW، وسرعة مقدرة 2200 rpm، تبريد مائي، ونظام كهربائي 24 V. يجب أن يلبي تكوين الطاقة في نفس الوقت العمل التعاوني لرأس القدرة، والنظام الهيدروليكي، والسير المجنزر، ونظام الطين، وتدرج المواد ذلك لعمليات استخراج اللب في الثقوب متوسطة العمق في البناء الميداني المستمر والظروف المعقدة. المرجع للمضخة الرئيسية هو تدفق 220 L/min، وضغط 20 MPa، وللمضخة المساعدة تدفق 60 L/min، وضغط 17 MPa، وطريقة التبريد هي التبريد الهوائي؛ تم تجهيز الجهاز بوظيفة ترشيح عالي الضغط لتقليل تآكل المضخات الهيدروليكية وصمامات التحكم والمكونات التنفيذية بسبب الملوثات في الزيت الهيدروليكي. تصف هذه القيم قدرة الطاقة والهيدروليك للنظام الكامل، وليس لها علاقة تحويل مباشرة بظروف الموقع، ولا ينبغي استخدامها لاستنتاج إمكانية دخول نوع معين من التضاريس.

المرجع لنظام تدوير الطين هو تدفق 100 L/min، وضغط 7 MPa، وسرعة 360 rpm، وقدرة 14 kW. تشير المواد إلى أن تدوير الطين في حفر استخراج اللب يقوم بأدوار مثل تبريد رأس الحفر، وحمل فتات الصخور، وتثبيت جدار الثقب، وتزييت أدوات الحفر، وتحسين البيئة داخل الثقب؛ وبعد الدخول إلى نطاقات التصدع، أو الطبقات شديدة التجوية، أو نطاقات الشقوق، أو طبقات التسرب، يجب ضبط لزوجة الطين وتدفقه وتدابير دعم الجدار وفقًا لحالة عودة الطين. من الشائع في مشاريع متوسط العمق مواجهة نطاقات صدع وطبقات شقوق، وتعتمد طريقة المعالجة هنا على الحكم الميداني، ولا تقدم المواد نسبًا محددة أو قيمًا تشغيلية.

وضع هذه الشروط في ترتيب تحقق واحد

يمكن ترتيب الشروط التي يفرضها التنقيب المعدني متوسط العمق على معدات استخراج اللب حسب تسلسل الحكم على النحو التالي: أولاً تحديد نظام المقاس المستخدم وفقًا لعمق التصميم، ثم تأكيد ما إذا كانت طريقة استخراج اللب وسعة حبل الرفع تغطيان عمق الثقب؛ بعد ذلك تأكيد ما إذا كانت زاوية الحفر ضمن نطاق دعم الجهاز وفقًا لوضعية الجسم المعدني؛ ثم حساب هامش قوة السحب باستخدام قضبان الحفر المخطط استخدامها وعمق الثقب؛ وأخيرًا العودة إلى مستوى المشروع لتنفيذ شروط طريق النقل، وأبعاد المنصة، وقدرة تحمل الأرض، والتصريف.

ما يجب تمييزه هو أن البنود الأربعة الأولى يمكن العثور على قيم مقابلة لها في المواد المنشورة لـ CR600I، ويمكن مقارنتها مباشرة؛ أما البند الأخير فيتعلق بظروف الموقع، ويجب تأكيده بناءً على الوضع الفعلي للمشروع. تشمل المحتويات غير الواردة في المواد: القيم خارج عمق الحفر المقدر للمقاسات المختلفة، وقيم معلمات الحفر الموصى بها حسب الطبقات، والاستنتاجات المتعلقة بملاءمة أبعاد النقل لطريق معين، والنتائج الكمية لجودة اللب أو كفاءة العمل. يجب التحقق من هذه الأمور بشكل منفصل مع الشركة المصنعة أو الجهة المشروع في مرحلة اختيار الطراز والدخول، ولا تقدم هذه المقالة استنتاجات بشأنها.