مثقاب عربة الصخور

أنواع حفارات العربات الصخرية

حفارة العربات الصخرية هي آلة حفر تعدين تحت الأرض تُستخدم للحفر الأفقي والعمودي والمُائل لثقوب التفجير في التكوينات الصخرية. فيما يلي أنواع حفارات الحفر الشائعة في صناعة التعدين تحت الأرض:

• عربة حفر صخرية هيدروليكية:

  تُشغل أنظمة هذه العربة الحفرية الهيدروليكية التغذية والدوران والتشحيم. وتُوفر تحكمًا دقيقًا في سرعة الحفر والضغط، مما يؤدي إلى كسر الصخور بكفاءة. يختلف قطر رأس الحفر حسب الظروف الجيولوجية ومتطلبات المشروع. يمكن أن يتراوح من 50 ملم إلى 240 ملم. تتمتع حفارة الحفر الهيدروليكية بمعدلات اختراق عالية، كما أن تعاملها الفعال مع سعات الحفر الكبيرة ودورة الحفر المتكررة يجعلها مثالية لعمليات التعدين والمحاجر على نطاق واسع. بالإضافة إلى ذلك، يتم أتمتة آلية التغذية، مما يسمح بالحفر المستمر غير المُشرف على ثقوب التفجير.

• عربة حفر صخرية هوائية:

  تُستخدم هذه الحفارة هواء مضغوطًا من المُضخة لتشغيل آلية الطرق والتغذية. تُعد عربة حفر الصخور الهوائية أقل كفاءة من عربة حفر الصخور الهيدروليكية، خاصةً للتغذية ودوران طرف الحفر. ومع ذلك، فهي خفيفة الوزن ومُناسبة للتنمية الثانوية أو عند الحفر من سطح الأرض إلى تجويف رأسي عميق. يتراوح ضغط الهواء المُستخدم في عربات حفر الصخور الهوائية من 100 إلى 150 رطل لكل بوصة مربعة، مما يُحدد سرعة الحفر والكفاءة. يتراوح قطر رأس الحفر لهذا النوع من الحفر أيضًا من 50 ملم إلى 240 ملم.

• مُجمّع حفر الأرضيات وحفر الواجهة:

  على الرغم من أن هذا النوع من الحفر ليس عربة، إلا أنه لا يزال يؤدي وظيفة أساسية. يُنشئ حفر الأرضيات نمطًا لمتابعة حفارة العربات الصخرية. كما أنه يُنشئ ثقوبًا أولية لثقوب التفجير التي سيُنفذها حفر الواجهة. يُعد حفر الواجهة موحدًا، بقطر ثقب 64 ملم (2-1/2') مع مسافة 4' إلى 5'. عادةً ما تكون معدلات الحفر من 50 إلى 90 ثقبًا لكل وردية.

• عربة حفر صخور صلبة:

  صُممت عربة حفر الصخور الصلبة خصيصًا لاختراق التكوينات الجيولوجية الكثيفة مثل الصخور النارية. وتُدمج تقنيات متقدمة مثل التعامل الآلي مع قضبان الحفر وحفر دقيق لثقوب التفجير والمراقبة في الوقت الفعلي. تُنجز هذه الآلة الجزء الأكبر من العمل في منطقة التعدين بتكلفة أقل لكل ثقب مقارنةً بأساليب الحفر الأخرى. يمكن أن يتراوح قطر الحفر من 110 ملم إلى 310 ملم للتكوينات الصخرية الصلبة.

• عربة حفر صخرية مُحمّاة:

  يُوفر هذا النوع من عربات الحفر ميزات إضافية تمكّنه من الحفر في المناطق ذات المياه العالية. على سبيل المثال، قد تحتوي على نظام لرش المياه لمنع الحفر من ارتفاع درجة حرارته عند الحفر عبر مناطق غنية بالمياه الجوفية. علاوة على ذلك، تُطيل أغطية مُصنفة IP والمكونات المُقاومة للتآكل عمر الحفر في بيئات التعدين الصعبة.

• عربات حفر رأس المطرقة:

  تُستخدم عربات الحفر هذه الضرب والتغذية المحورية من سلسلة الحفر لدفع طرف الحفر الصخري. تعمل الآلية بطريقة مُتكررة لكسر الصخور إلى قطع أصغر. من السهل استخراج هذه الشظايا الصخرية. تُعد مناسبة لحفر ثقوب التفجير متوسطة إلى كبيرة القطر في التكوينات الصخرية الصلبة. عادةً ما تتراوح أقطار الحفر من 64 ملم إلى 300 ملم بعمق يصل إلى 1000 متر أو أكثر.

مواصفات وصيانة حفارات العربات الصخرية

تُشمل المواصفات النموذجية لحفارة العربات الصخرية ما يلي:

• الارتفاع: يبلغ متوسط ارتفاع حفارة العربات الصخرية 2.4 متر.
• الطول: يبلغ متوسط الطول من 6 إلى 9 أمتار.
• العرض: يتراوح عرضه من 2.1 متر إلى 2.5 متر.
• الوزن: يتراوح متوسط الوزن من 15 إلى 20 طنًا.
• قطر الحفر: عادةً ما يتراوح من 64 ملم إلى 89 ملم.
• عمق الحفر: يتراوح حتى 12 مترًا لكل ثقب.

قد تختلف المواصفات حسب الشركة المصنعة.

تُعد صيانة حفارات العربات الصخرية أمرًا حيويًا لإطالة عمرها وإ確保 أداءها الأمثل. يمكن أن تساعد الفحوصات الدورية في تحديد الأجزاء التالفة. تُشمل بعض المكونات التي يجب فحصها النظام الهيدروليكي وأطراف الحفر والمحرك ونظام النقل. تقترح الشركات المُصنعة إجراء تشحيم دوري لحفارة العربات الصخرية لتقليل البلى والتلف. تُوصي بتطبيق الشحوم والزيت على جميع الأجزاء المتحركة، مثل المحامل والسلاسل.

نظّف حفارة العربات الصخرية بانتظام لإزالة أي حطام قد يُسدّ المكونات الحيوية. انتبه بشكل خاص لأطراف الحفر والنظام الهيدروليكي. يجب على المُشغلين صيانة المحرك والنظام الهيدروليكي على الفور وفقًا لتعليمات الشركة المُصنعة لضمان التشغيل الفعال. عند استخدام حفارة العربات الصخرية، تجنب تحميلها بشكل زائد لمنع أي إجهاد ميكانيكي قد يُسبب التلف. اتبع تعليمات الشركة المُصنعة بشأن الاستخدام السليم وممارسات التعامل الآمن لتقليل مخاطر الحوادث.

سيناريوهات استخدام حفارة العربات الصخرية

تُشمل بعض سيناريوهات الاستخدام الأكثر شيوعًا لحفارة العربات الصخرية ما يلي:

• صناعة التعدين

  في صناعة التعدين، تُستخدم حفارة العربات الصخرية بشكل أساسي للتفجير الرأسي والأفقي في الأنفاق. باستخدام الآلة بشكل صحيح، يمكن للصناعات التعدينية تحقيق أقصى إنتاج واستخدام فعّال للموارد المتاحة.

• التأسيس

  يُشمل إنشاء الأساس الحفر باستخدام حفارة العربات الصخرية لعمل ثقوب للمراسي، وتركيب الأنابيب، أو تحقيق قواعد الأساس العميقة.

• البنية التحتية

  تُستخدم صناعة البنية التحتية حفارة العربات الصخرية بطرق مختلفة. أحد الاستخدامات الشائعة هو عندما تضطر صناعة البنية التحتية إلى بناء الطرق وفي نفس الوقت، تفجير أو حفر لإنشاء الطرق. تُستخدم حفارة العربات في صناعة البنية التحتية أيضًا في إنشاء الأنفاق والسدود ووضع خطوط الأنابيب.

• محاجر الحجارة

  في صناعة المحاجر، تُستخدم حفارة العربات الصخرية عادةً لإعداد كتل الحجارة وحفر الصخور وإنشاء فتحات أو خنادق.

• الاستكشاف الجيولوجي

  باستخدام حفارة العربات الصخرية، يمكن لفِرق الاستكشاف الجيولوجي حفر ثقوب اختبار في الأرض. وبعد ذلك، يمكنهم إجراء أخذ عينات الصخور ودراسة الطبقات الجيولوجية ودراسة التكوينات الجيولوجية.

• النظم الهيدروليكية والهوائية

  تُعد تغذية الحفر القابلة للتعديل قابلة للتطبيق في النظم الهيدروليكية والهوائية. يُشمل النظام الهيدروليكي وضع طرف الحفر والتحكم في معلمات الحفر. من ناحية أخرى، يعمل الحفر باستخدام هواء مضغوط في النظام الهوائي.

كيفية اختيار حفارات العربات الصخرية

يجب مراعاة الهيكل المُطبق وحجم العمل وظروف طبقة الصخور لتحديد ملاءمة حفارة الصخور لمتطلبات هيكل المنجم واحتياجات الحفر.

• التوافق

  تأكد من قدرة حفارة الصخور على الاندماج في البنية التحتية للتعدين الموجودة، مثل أنظمة النقل والتهوية. قبل الشراء، تعرف على أبعاد المنجم وطرق النقل والتهوية للتأكد من مناسبة الحفر.

• حجم العمل والسعة

  يجب أيضًا مراعاة متوسط عدد الثقوب في اليوم والطول الكلي للثقوب عند اختيار حفارة الصخور. اختر حفرًا بقدرة وحجم عمل مناسبين لتلبية احتياجات الإنتاج.

• ظروف الأرض

  يجب أيضًا مراعاة عوامل مثل نوع الصخور (مثل الجرانيت والحجر الرملي والحجر الجيري) وقوة الصخور ووجود الشقوق أو التجاويف. اختر حفارة صخور مُصممة خصيصًا للظروف الأرضية السائدة لضمان الحفر الفعال وتجنب تلف المعدات.

يجب أيضًا مراعاة مصادر الطاقة، مثل الهواء المضغوط أو الطاقة الكهربائية. تأكد من قدرة مصدر الطاقة على توفير طاقة كافية لتشغيل حفارة الصخور.

يجب أيضًا أن تتطابق قدرة قطر وعمق ثقب حفارة الصخور مع متطلبات المنجم.

أخيرًا، ضع في اعتبارك حركة حفارة الصخور ومرونتها. حدد ما إذا كان حفر مُركّب على القضبان أو مُركّب على العجلات أو مُركّب على الزحافات مُناسبًا بناءً على نوع مرافق النقل في المنجم.

أسئلة شائعة حول حفارة العربات الصخرية

س1: ما الفرق بين حفارة العربات وحفارة الصخور؟

ج1: تُستخدم حفارة العربات، التي تُعرف بشكل شائع باسم آلة الحفر في العديد من عربات القطار، لإنشاء ثقوب أو تجاويف مُفرغة من نفس شكل طرف الحفر أو الأسطوانة في أنواع مختلفة من الصخور. يتطلب حفر الصخور لاستخراج الموارد الطبيعية مثل النفط أو لعمل الأنفاق حفارات مُتخصصة، تُعرف باسم حفارات الصخور.

س2: كيف تُنشئ الحفر ثقبًا في الصخور؟

ج2: يُضغط طرف الحفر على الصخور، وتُدور الحفر. مع دوران طرف الحفر، يُزيل شظايا من الصخور. قد يتم حقن الماء في الثقب لإزالة الحطام والحفاظ على برودة الصخور.

س3: ما هي أحدث التقنيات في حفر العربات الصخرية؟

ج3: تُشمل أحدث التقنيات آلات حفر في العربة ذات وظائف تحكم مُتقدمة وذاتية الذكاء مع نظام تشخيص ذاتي ونظام إنذار. يُظهر جميع المعلومات والمعلمات المهمة على شاشة تعمل باللمس، وتُعدّل سرعة الحفر حسب صلابة الفحم. إلى جانب ذلك، يحتوي على نظام تحكم عن بُعد مع نظام تحديد المواقع العالمي.