تسلسل تفكيك مهام الحفر تحت الأرض: من ظروف الأنفاق إلى بنود قدرات المعدات

عند مساواة قدرة حفار الجواهر تحت الأرض مباشرة بعمق حفر NQ، عادة ما يتعثر الاختيار في خطوات سابقة. في البيانات المنشورة لـ CR800UG، عمق حفر NQ هو 800 م في ظروف مرجعية 90°، لكن نفس البيانات تبدأ بذكر قيم مثل النقل المعياري المفصول، وحدة الطاقة المفردة 240 / 270 كغ، وقاعدة الحفار 120 كغ. يبدأ تسلسل تفكيك المهام تحت الأرض من قدرة النفق على إدخال المعدات، وليس من عمق الحفر.

الطبقة الأولى: النفق وطريقة النقل تحددان كيفية تفكيك المعدات

عرض النفق وارتفاعه ونصف قطر الانحناء وطريقة النقل في المناجم تحت الأرض تقيد شكل المعدات قبل قدرة الحفر. يستخدم CR800UG هيكلًا معياريًا، حيث يمكن نقل وحدة الطاقة، وآلية التغذية، وقاعدة الحفار، ووحدة خزان الزيت، ووحدة التشغيل بشكل منفصل، ثم تجميعها وتركيبها في موقع الحفر تحت الأرض. توضح البيانات أنه يمكن إدخال هذه الوحدات إلى نقطة العمل على دفعات عبر المنحدرات، أو الأقفاص، أو عربات المنجم، أو نظام النقل في الأنفاق.

ما يجب التحقق منه في هذه الخطوة هو العلاقة بين أوزان الأجزاء المفصولة ووسائل النقل. تشمل الأوزان المرجعية المنشورة:

• وحدة الطاقة المفردة: 240 / 270 كغ
• آلية تغذية الوحدة الرئيسية: 130 كغ
• قاعدة الحفار: 120 كغ
• وحدة خزان الزيت: 120 كغ
• وحدة التشغيل: 90 كغ (مذكورة في موضع آخر بـ 130 كغ، انظر التوضيح في نهاية المقال)

تحدد هذه القيم متطلبات مواصفات الأقفاص أو عربات المنجم أو معدات الرفع، كما تحدد دفعات النقل. قبل النقل الفعلي، يجب وضع خطة مناولة بناءً على أبعاد القفص، وميل النفق، وظروف السكة، وقدرة الرفع في الموقع.

الطبقة الثانية: تخطيط موقع الحفر وظروف التغذية الكهربائية

بعد دخول الوحدات إلى موقع الحفر، تنتقل القيود إلى التخطيط والطاقة. قبل تركيب المعدات، يجب فحص دعامات سقف الموقع وجوانبه وأرضيته؛ ويجب تثبيت قاعدة الحفار بشكل موثوق لتجنب إزاحة المعدات بسبب قوة رد الفعل أثناء الحفر؛ كما يجب إبعاد الكابلات والخراطيم الهيدروليكية عن ممرات النقل والجدران الصخرية الحادة.

في جانب الطاقة، يستخدم CR800UG محركًا كهربائيًا، بتكوين 22 kW × 3 أو 30 kW × 2، مع تدفق النظام الرئيسي 200 L/min وضغط 210 bar، وتدفق المضخة المساعدة 10 L/min وضغط أقصى 150 bar. لا ينتج حل المحرك الكهربائي غازات احتراق في موقع الحفر، مما يجعله أكثر ملاءمة للمناجم تحت الأرض التي لديها نظام تغذية كهربائية مستقر. عند التكوين الفعلي، يجب تأكيد الحل الكهربائي بناءً على جهد المنجم وتردده وطول الكابل وطريقة البدء.

هناك حد يجب عدم الخلط بينه وبين معلمات الحفر: لا يمكن اعتبار تكوين المحرك العادي مباشرة تكوينًا مضادًا للانفجار. في مناجم الفحم، أو مناجم الغاز، أو البيئات تحت الأرض التي تحتوي على غبار قابل للاحتراق، يجب تأكيد درجة الحماية من الانفجار المناسبة للمحرك وصندوق التحكم الكهربائي والكابلات ونظام الحماية وفقًا لقوانين السلامة المحلية للمناجم.

الطبقة الثالثة: تعريف اتجاه وزاوية الثقب

بعد تحديد الاتجاه، تصبح لقدرة استخراج الجواهر المرجعية لنفس المعدات قيمة مقابلة. تقدم بيانات CR800UG أعماق الحفر المرجعية لـ BQ / NQ / HQ وفق ثلاثة ظروف مرجعية:

توضح البيانات استخدامات الاتجاهات الثلاثة: اتجاه 90° مناسب للتحقق من امتداد الجسم المعدني إلى أعماق أكبر من مستوى التعدين الحالي؛ ويمكن للثقوب الأفقية التحكم مباشرة في سمك الجسم المعدني وحدود الصخور المحيطة واستمرارية التمعدن من الممرات العرضية أو أنفاق النقل؛ ويمكن استخدام الثقوب الصاعدة للتحقق من التمعدن فوق النفق أو تراكيب السقف أو الموارد في الجزء العلوي من منطقة التعدين.

يجب الانتباه بشكل خاص إلى تدوين إشارة الزاوية. قد تختلف تعريفات إشارة الزاوية بين المناجم المختلفة، وقبل التنفيذ الرسمي يجب الاعتماد على اتجاه التركيب في الموقع ورسومات التصميم.

الطبقة الرابعة: تكوين أدوات الحفر والعمليات عند فوهة البئر

تحدد قيم هذه الطبقة ما إذا كانت عمليات داخل البئر يمكن أن تستمر. رأس القدرة في CR800UG هو محرك هيدروليكي علوي، بسرعة 0–1500 rpm، وعزم دوران 600–1480 N·m، ومزود بمحرك متغير 107؛ وآلية التغذية مدفوعة بأسطوانة هيدروليكية، بشوط 1800 mm، وقوة دفع 65 kN، وقوة سحب 130 kN، وسرعة حركة سريعة 0.9 m/s.

تتركز العمليات عند فوهة البئر هنا: الحد الأقصى لحجم قضيب الحفر المناسب لماسك قضبان الحفر هو 108 mm، والفتحة 128 mm، وقوة الإمساك 80 kN. مساحة موقع الحفر تحت الأرض محدودة، وتتركز عمليات فك وربط قضبان الحفر عند فوهة البئر، ويمكن للإمساك المستقر أن يقلل خطر انزلاق قضبان الحفر؛ أثناء التنفيذ يجب فحص تآكل كتل الإمساك والضغط الهيدروليكي بشكل دوري.

معلمات التغذية والسحب ليست قيمًا ثابتة. تختلف حالة القوى المؤثرة على عمود الحفر في الثقوب الأفقية والهابطة والصاعدة، ويجب تعديلها وفقًا لاتجاه الثقب وعمقه وتغيرات الاحتكاك.

الطبقة الخامسة: طريقة استخراج الجواهر ونظام الرفع

في جانب استخراج الجواهر، توضح البيانات استخدام استخراج الجواهر بالحبل السلكي. سعة الحبل في نظام الرفع 800 m، باستخدام حبل فولاذي 6 mm؛ وتشير البيانات إلى قوة رفع دنيا 800 N للأنبوب الممتلئ، وقوة رفع قصوى 1800 N للأنبوب الفارغ، وسرعة رفع من 1.8 m/s إلى 4.8 m/s. يمكن لاستخراج الجواهر بالحبل السلكي تقليل عمليات إنزال ورفع عمود الحفر الكامل المتكررة، مما يساعد في تقليل الوقت الإضافي أثناء حفر الثقوب متوسطة العمق تحت الأرض.

فيما يتعلق بالغسل والدوران الخاص، يمكن تجهيز المعدات بمضخة مكبس عالية الضغط من سلسلة 120، بتدفق أقصى 120 L/min وضغط أقصى 70 bar.

يحتاج التحكم في درجة حرارة الزيت الهيدروليكي إلى ترتيب منفصل في البيئة تحت الأرض: سعة خزان الزيت الهيدروليكي 100 L، ويستخدم التبريد المائي؛ ظروف تدفق الهواء تحت الأرض محدودة، ويساعد التبريد المائي في التحكم في درجة حرارة الزيت، لكن يجب ضمان إمداد مياه التبريد وسلامة المبادل الحراري، وعندما تكون جودة المياه رديئة يجب تنظيف المبادل الحراري بشكل دوري.

الطبقة السادسة: التعديل العكسي للعمليات بسبب ظروف الطبقات

حتى بعد تحقق الطبقات الخمس السابقة، ستغير الطبقات أمرين. عند مواجهة طين الصدوع أو البريشيا أو نطاقات التكسر الشديد، يشير الاتجاه المقدم في البيانات إلى تقصير دورات الحفر وتقليل الدفع ومراقبة تغيرات مياه الرجوع، واستخدام أنابيب التغليف عند الحاجة، أو تعديل سائل الغسل، أو المعالجة على مراحل؛ ويكون التركيز في هذه الطبقات على الحفاظ على استقرار جدار البئر وزيادة معدل الاسترداد الفعال للجواهر، وليس مجرد السعي لتحقيق تقدم الحفر.

أما التراكيب المائية فتقع في مرحلة الحفر الجيولوجي الاستباقي. من خلال جواهر الحفر ومياه الرجوع وتغيرات ضغط المضخة، يمكن المساعدة في تقدير درجة تطور الشقوق والتركيب المائي؛ وفي المناطق التي قد تشهد تدفق مياه مفاجئ أو عدم استقرار الصخور المحيطة أو تغيرًا مفاجئًا في الخصائص الصخرية، يمكن أن يوفر الحصول المسبق على معلومات الجواهر أساسًا لخطط الدعم والصرف والحقن المسبق. عند تنفيذ الثقوب الصاعدة والأفقية، يجب الحذر بشكل خاص من المخاطر الأمنية الناتجة عن قضبان الحفر وأنابيب الجواهر والسوائل عالية الضغط.

نقاط تحتاج إلى تأكيد من الشركة المصنعة

• يوجد في المعلمات الأصلية وزنان مختلفان لوحدة التشغيل: 130 kg في جدول وحدة التشغيل، و90 kg في ملخص أوزان الوحدات الرئيسية. تم الاحتفاظ بالتدوينين في معلمات هذا المقال، ويجب اعتبار التكوين النهائي للتوريد والوزن الفعلي وفقًا لبيانات التأكيد الفني الرسمية.
• يجب التحقق من تعريفات الزوايا للاتجاهات 90° و0° و-90° واحدة تلو الأخرى مع اتجاه التركيب في الموقع ورسومات التصميم.
• يجب تأكيد الحل الكهربائي المقابل لجهد المنجم وتردده وطول الكابل وطريقة البدء، وكذلك ما إذا كانت هناك متطلبات مضادة للانفجار، وفقًا لكل منجم على حدة.

نظرًا لاختلاف الظروف الجيولوجية الفعلية وأدوات داخل البئر وزاوية الحفر وطريقة التشغيل، يجب أن تعتمد كفاءة الحفر النهائية وعمق الحفر ونتائج استرداد الجواهر على ظروف الموقع الفعلية.