مقاله های معدن (39)

23 دی 1392 By

تهیه کننده : فرشاد بابادی

                 

                     فرآیند تولید مس                     

 

نمايي از كارخانه ذوب

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   فصل اول:

   كليات وتاريخچه معدن مس سرچشمه

معدن مس سرچشمه در فاصله 160 كيلومتري جنوب غرب كرمان قراردارد.اين معدن از طريق جاده اسفالته به رفسنجان وسيرجان ارتباط دارد،همچنين به شبكه سراسري راه اهن متصل مي باشد و فاصله ان تا بندرعباس 437 كيلومتر مي باشد.ارتفاع اين ناحيه از سطح دريا به طور متوسط 2620 متر است و بلندترين نقطه ان از سطح دريا 3280 متر ارتفاع دارد.متوسط طول و عرض جغرافيايي اين ناحيه به ترتيب 55.53 و29.58 مي باشد.

اكتشاف معدن در سال 1328 توسط اقاي انتظام با ذخيره 50000 تن سنگ معدن با عيار 2.3- 4.48 درصد صورت گرفت.در سال 1346 به منظور اكتشاف وزمين شناسي معدن قراردادي با شركت انگليسي سلكشن تر بسته شد.در سال 1352 قراردي به منظور اخذ كمك هاي فني و همچنين تدارك پرسنل مجرب با شركت اناكاندا منعقد گرديد.بعد از انقلاب و خروج مشاوران شركت انا كاندا،شركت ملي صنايع مس ايران در دي ماه 1359 موافقت نامه اي با شركت يوگسلاوي BTB Bor  به منظور استخدام مشاوران فني صورت گرفت.

 

 

 

DCF 1.0

زمين شناسي معدن مس سر چشمه:

زمين شناسي نشان مي دهد كه پيدايش و دوره تكامل معدن از 60 ميليون سال قبل با ته نشين شدن يكسري گدازه هاي اندزيتي زير دريايي در دوره اتوسن اغاز شده است.تشكيل پستي وبلندي هاي فعلي به وسيله ادامه فرسايش تشكيل منطقه شسته شده با مقداري اكسيدهاي مس و تشكيل منطقه ثانويه غني شده مي باشد.

سنگ هاي تشكيل دهنده معدن عبارتند از:

1-   گرانو ديوريت پرفيري شامل كوارتز فلدسپات پتاسيم و پلا‍‍‍‍‍‍‍‍ژيوكلاز

2-   التره اندزيت شامل اندزيت توده اي يا دانه ريز

3-   دايك پرفيري شامل پيريت كالكو پيريت و كوارتز حاوي موليبدنيت

مناطق كاني سازي سولفوري عبارتند از دومنطقه سوپرژن و هايپوژن.منطقه سوپرژن محل تجمع كاني هاي ثانويه مس مي باشد و به علت شسته شدن كاني هاي منطقه اكسيدي و تجمع در اين منطقه به صورت سولفور ثانويه عيار مس اين منطقه از عيار متوسط معدن بالاتر است.اين منطقه شامل كالكوپيريت و موليبدنايت مي باشد.

 

منطقه اكسيدي شامل كاني هاي اكسيدي مس،كوپريت،تنوريت،كربنات هاي مالاكيت،ازوريت،سولفات هاي مس و اكسيد هاي اهن نظير هماتيت،سيمونيت و گونيت مي باشد.

 

مشخصات طرحهاي برداشت وتجهيزات معدن:

شكل معدن مخروطي بيضي گون مي باشد و طبق طرح 20 ساله در پايان،قطر بزرگ به طول 2300 و قطر كوچك به طول 1200 متر مي باشد.تعداد كل پله ها 26 پله با ارتفاع 12.5 متر وعرض پله ها 15 متر مي باشد.شيب ديواره ها 63 درجه و شيب نهايي معدن 32-34 درجه مي باشد.جاده هاي اصلي و فرعي ودمپ هاي موقت براي باربري احداث شده اند.

دامپ ها ي موجود شامل دامپ سولفوري اكسيدي و باطله است.حداقل عيارجهت حمل به سنگ شكن 0.25 درصد است.عيار كمتر از 0.15 را به دامپ باطله تخليه مي كنند.چنانچه درصد مس ازدوبرابر اكسيد مس كمتر باشد سنگ اكسيدي محسوب مي شود وبه دامپ اكسيدي جهت ليچينگ فرستاده مي شود.

دستگاه هاي موجود در معدن عبارتند از دستگاه هاي حفاري،بيل هاي الكتريكي،كاميون هاي معدني،بلدوزر،گريدر،ترنا اب پاش،ليفتراك وبيل مكانيكي.بيل ها داراي ظرفيت 9-15 متر مكعب و كاميون ها با ظرفيت 120 تن موجود مي باشند.روزانه 40000 تن سولفور با عيار 1 درصد و 40000 تن باطله واكسيد بارگيري مي شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    فصل دوم:

    واحد تغليظ مجتمع مس سرچشمه

خردايش توسط سنگ شكن ها د ر چندين مرحله انجام مي گيرد.انتقال مواد توسط نوار نقاله و درجه بندي مواد با سرند صورت مي گيرد.خاك ارسالي از معدن پس از خرد شدن در سنگ شكن اوليه و رسيدن به ابعاد زير 8 اينچ توسط نوار نقاله به انبار زبره انتقال مي يابد.ذرات درشت تر به سنگ شكن ثانويه منتقل مي شود.اين سنگ شكن از نوع مخروطي مي باشد.مواد زير 0.5 اينچ جدا شده وذرات درشت تر به سنگ شكن ثالثيه منتقل مي شود.مواد زير 0.5 اينچ به همراه مواد زير 0.5 اينچ حاصل از سنگ شكن اوليه و ثانويه به انبار نرمه منتقل مي شوند.ذرات در سنگ شكن ثالثيه به 1.5 اينچ مي رسند.

 

و اما واحد پر عيار كني شامل اسياب هاي اوليه (8 عدد)،مواد نرمه را دريافت وان ها را به زير 200 مش مي رسانند، سپس مواد به هيدروسيكلون هايي كه هر يك شامل 10 سيكلون است پمپ مي گردد.محصول سر ريز سيكلون ها شامل 70 درصد زير 200 مش به سلول هاي فلوتاسيون انتقال مي يابد.محصول ته ريز سيكلون مجددا وارد اسياب مي شود.

 

 

قسمت فلوتاسيون شامل سلول هاي فلوتاسيون رافر و اسياب هاي ثانويه مي باشد.زمان ماند پالپ در سلول هاي فلوتاسيون 10 دقيقه مي باشد.سر ريز به سيكلون ثانويه و ته ريز به باطله انتقال مي يابد.هر سلول شامل يك دمنده هوا و همزن مي باشد.

اسياب هاي ثانويه در 2 قسمت وهر قسمت شامل 2 عدد اسياب ثانويه از نوع سر ريز شونده است كه هر اسياب با مجموع 6 سيكلون بسته كار مي كند.خوراك ته ريز خوشه هاي سيكلون ثانويه است كه مواد درشت بوده و براي خردايش بيشتر وارد اسياب مي شوند.PH درون اسياب هاي ثانويه 11.5 مي باشد.هر قسمت كارخانه شامل 2 رديف وهر رديف 8 سلول كلينر و2 سلول دي كلينر و10 سلول اسكونجر مي باشد.خوراك سلول هاي كلينر،سر ريز سيكلون ها در مرحله راه اندازي وپس از مدتي سر ريز سيكلون هاي ثانويه و ته ريزكلينر مي باشد.

كانس سلول هاي كلينر،خوراك سلول هاي دي كلينر و تيل ان،خوراك سلول هاي اسكونجر مي باشد.كانس دي كلينر محصول نهايي كارخانه پر عيار كني است كه توسط پمپ به تيكنرهاي مس- موليبدن انتقال مي يابد.كانس سلول هاي اسكونجر با كانس سلول هاي رافر مخلوط شده و به باكس مربوطه منتقل مي شود.تيل اين سلول ها نيز به باطله انتقال مي يابد.

 

معرف هاي شيميايي به كار رفته در سلول هاي فلوتاسيون عبارتند از كف كننده ها و مواد الي كه خاصيت كلكتوري ندارند،يعني تاثيري روي شناور شدن مينرال ها ندارند.يكي از اين كف كننده ها روغن كاج است.

كلكتور مواد الي هستند كه باعث مي شوند مينرال ها به سطح كف بچسبند واز بقيه مواد جدا شوند.اين مواد خاصيت ابراني دارند و حباب هاي هوا را جذب كرده،شناور مي شوند.يكي از اين كلكتورها دي تيو فسفات است.كنترل كننده ها نيز به 3 دسته تنظيم كننده ها،رسوب دهنده ها و تقويت كننده ها تقسيم مي شوند

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل سوم:

    واحد موليبدن مجتمع مس سرچشمه

 

اساس كار دركارخانه موليبدن جلوگيري از شناور سازي كاني هاي سولفوري مس و اهن با تبديل گزنتات نامحلول وشناور سازي كاني موليبدنيت به كمك خاصيت هيدروفوبيسيته طبيعي اين كاني مي باشد.خوراك كارخانه موليبدن را كنسانتره نهايي واحد پر عيار كني تشكيل داده ومحصول نهايي كنسانتره موليبدنيتي با عيار 55 درصد موليبدن خواهد بود.باطله شامل كنسانتره مس بدون موليبدن است كه پس ازانتقال به كارخانه فيلتر و خشك كن به كارخانه ذوب ارسال مي گردد.

اين كارخانه در مجموع از دو بخش عمده تشكيل شده است،كه بخش اول تيكنر هاي مس- موليبدن است و بخش دوم تانكهاي ذخيره كنسانتره كلينر است.مواد شيميايي مصرفي عبارتند از هيدروسولفيد سديم،سيانيد روي،سيانيد سديم، گازوييل،اكسفوم 636 وتري پلي فسفات سديم.

 

فلوتاسيون رافر:

كنسانتره نهايي سلول هاي دي كلينر واحد پر عيار كني پس از مخلوط شدن با سرريز تيكنرها ي كنسانتره مس به طور مساوي بين دو تيكنر مس- موليبدن تقسيم مي گردد.ديواره تيكنرهاي ورودي و كف انها از بتن ساخته مي شود.سر ريز تيكنرها به كمك نيروي ثقل به حوضچه اب برگشتي واقع در باكس مجاورتيكنرهاي باطله ارسال گرديده وته ريز با 50 درصد جامد توسط پمپ هاي ديافراگمي،به باكس تقسيم كننده خوراك كارخانه موليبدن واقع در اتاق انتقال ارسال مي گردد.

كنسانتره مس- موليبدن ارسالي از تيكنرهاي مس-موليبدن به دو بخش تقسيم شده و به تانك هاي حالت دهنده ارسال مي گردد.اين دوغاب در حين ريختن با اب رقيق شده و به ان مواد شيميايي از قبيل هيدروسولفورسديم،سولفيد امونيوم و گازو ييل اضافه مي گردد،سپس به كمك نيروي ثقل به سلول هاي رافر كه مركب از دو رديف 8 تايي است جريان مي يابد.در سلول هاي فوق پس از گرفتن سولفورهاي مس واهن،باطله كه حاوي سولفورهاي مس واهن است به تيكنرهاي مس و كنسانتره حاصل از سلول هاي رافر به سلول هاي كلينر انتقال مي يابد. اين كار به منظور بالا بردن عيار موليبدن مي باشد.

 

كلينر 1و2 :

كنسانتره كلينر1،خوراك كلينر2 و باطله كلينر2 بخشي از خوراك كلينر1 را تشكيل مي دهند.باطله كلينر1 به سلول هاي رافرو كنسانتره حاصل از سر ريز كلينر2 به تيكنر وسطي انتقال مي يابد.سرريز تيكنر وسطي به تيكنر مس و ته ريز ان به اسياب مدار باز،جهت بهبود درجه ازادي پمپ مي گردد.سر ريز اسياب به تانك هاي ذخيره منتقل مي شود.

 

كلينر 3و4:

كنسانتره ذخيره شده فوق به كلينر3و4 منتقل مي گردد.باطله كلينر3 به تيكنر مس و كنسانتره به تيكنر4 انتقال مي يابد.كنسانتره حاصله به كلاسيفايرهاي هيدروسيكلوني ارسال مي گردد.باطله اين سري به كلينر3 و كنسانتره به اسياب گلوله اي انتقال مي يابد.سرريز اسياب با 50 درصد جامد به كلينر5 و ته ريز با 70 درصد جامد به اسياب بر مي گردد.

 

كلينر5و6و7:

كنسانتره كلينر5 به كلينر6 و ته ريز به كلينر4 انتقال مي يابد.در اين قسمت به كلينر5 سيانيد روي ،سيانيد سديم و اكسفوم اضافه مي گردد.باطله كلينر6 به كلينر5 و كانس ان به كلينر7 انتقال مي يابد.باطله كلينر7 نيز به كلينر6 و كانس ان به تيكنرهاي مس ارسال مي گردد.سرريز اين تيكنر به جعبه باطله رافر و از انجا به تيكنرهاي مس پمپ مي گردد.ته ريز ان با 65 درصد جامد به فيلتر انتقال مي يابد.

چنانچه مس محتوي كنسانتره بيش از حد مجاز باشد توسط ليچينگ سيانوري مس ان جدا شده و سپس به فيلتر فرستاده مي شود.

 

 

فيلتر،خشك كن و بشكه پر كني :

كنسانتره كشيده شده از زير تيكنر نهايي به اولين فيلتر ديسكي ارسال و كيك حاصل از فيلتراسيون،مجددا در تانك هاي دوغاب سازي تبديل به دوغاب شده و به فيلتر دوم ارسال مي گردد.دوغاب حاصله در فيلتر دوم تبديل به كيك شده و به خشك كن مارپيچي فرستاده مي شود.

خشك كن مجهز به دستگاه جمع كننده گرد وغبار بوده و خروجي ان به زير مخزن تخليه مي گردد.

    فصل چهارم:

    واحد اهك مجتمع مس سرچشمه

سنگ معدن استخراج شده ازمعدن پير قوچان داخل گريزلي وسپس سنگ شكن فكي ريخته مي شود.بعد از ان سنگ اهك به مخزن 8 كوپه اي (4 كوپه مخصوص اهك و4 كوپه مخصوص سيليس ) مواد درشت كمك ذوب انبار مي گردد.مواد وارد يك سنگ شكن مخروطي شده و پس از خردايش و سرند كردن 80درصد مواد با ابعاد 6  ميلي متر به طرف ذوب حمل مي گردند.مواد باقي مانده روي سرند وارد كوره اهك ميشوند و پس از پخت به كارخانه تهيه شير اهك فرستاده ميشوند.

 

 

 

كوره اهك:

سنگ اهك با ابعاد 6-19 ميلي متر وارد اين كوره مي گردد. طول اين كوره 76 و قطر ان 2.6 متر مي باشد.سوخت كوره،گازوييل و مازوت است.درون كوره با اجرنسوز،سيمان نسوز و پلاستيك نسوز با ضخامت هاي مختلف استركاري شده است.جداره بيروني كوره فولاد كربني مي باشد.

درجه حرارت ابتداي كوره 900-1300 ميانه كوره 450-600 وانتهاي كوره 450 درجه سانتي گراد مي باشد.درجه حرارت ابتداي دود كش 120 و انتهاي ان 32-35 درجه سانتي گراد مي باشد.

زمان ماند مواد 5-10 ساعت است.شيب كوره 3 درصد است و كوره به 3 رينگ انتقالي مجهز شده كه هر يك به 2غلتك فولادي ريخته گري شده متكي مي باشد.

ياتاقان ها به وسيله شافت،روان كاري شده و بوش هاي برنزي انها با اب خنك مي شود.يك سيستم مدار بسته ابگردشي شامل 2 پمپ و 2 خنك كننده هواي با فشار،ياتاقان ها را خنك مي كند.

كوره از نوع جريان متقابل با حرارت مستقيم بوده و مجهز به مشعل قابل تنظيم است كه بطور مكانيكي سوخت را به وسيله جريان هواي فشرده كمكي به پودر تبديل مي كند.

هواي اصلي اوليه به وسيله يك پنكه با ظرفيت 4000 متر مكعب بر ساعت تامين مي شود.هواي ثانويه از طريق خنك كننده هاي ماهواره اي،تحت فشار منفي داخل كوره به بيرون كشيده مي شوند.هدف از خنك كننده هاي ماهواره اي،خنك كردن اهك پخته تا دماي 177 درجه سانتيگراد و پيش گرم كردن هواي ثانويه احتراق مي باشد.

جهت اطمينان از جريان مازوت به صورت مطلوب و ايجاد شرايط لازم براي احتراق مازوت،قبل ازورود به مشعل، وارد مبدل حرارتي شده وتا دماي 100 درجه سانتي گراد گرم مي شود.

اهك پخته شده به داخل استوانه هاي خنك كننده ماهواره اي ريخته مي شود.استوانه ها  از صفحات فولادي خنك كننده  در هواي ازاد ساخته شده اند.هواي كشيده به درون كوره،حرارت محصول را به كمتر از 177 درجه سانتي گرا د مي رساند.يك كلاهك با قيف تخليه و ناودان دراطراف استوانه ها قرار دارد كه محصول را به نوار نقاله منتقل مي كند.گازهاي خروجي از كوره در منطقه تغذيه انتهايي به وسيله يك پنكه القايي كشيده مي شود و در ادامه يك كيسه فيلتر، گردوغبارهاي حاصله را جمع اوري مي كند .خنك كننده هاي تشعشعي براي خنك كردن گاز هاي خروجي طراحي شده است.گردو غبار جمع شده و كيسه هاي فيلتري در تانك مخلوط كني با اب مخلوط شده و دوغابي كه حد اكثر 20 درصد ان جامد مي باشد به وجود مي ايد.دوغاب در تانكي ذخيره و با عبور از يك طبقه بندي كننده سرريزي،به كارخانه شير اهك پمپ مي گردد.  

تهيه شير اهك:

    اصطلاحا عمليات تبديل كربنات كلسيم در اثر حرارت را پخت اهك مي نامند.

CaCO3        CaO + CO2                                                                                                      

 

در قسمت شير اهك سازي كه اصطلاحا كشتن اهك صورت مي گيرد ،اكسيد كلسيم كاملا نرم شده و با اب تركيب و دوغاب شيراهك حاصل مي شود.

CaO + H2O         Ca(OH)2                                                                                              

 

استفاده از شيراهك جهت شناورسازي كاني هاي مس،يكي از ضروريات عمليات شناور سازي مي باشد.

 

    فصل پنجم:

    واحد ذوب مجتمع مس سرچشمه

 

كارخانه ذوب،در زنجيره توليد مجتمع مس سرچشمه پس از كارخانه تغليظ و قبل از واحد پالايشگاه و ريخته گري ها قرار دارد.در اين كارخانه از كنسانتره مس توليدي واحد تغليظ پس از طي مراحل ذوب،تبديل و پالايش،مس اندي توليد مي شود.اندهاي مسي توليد شده جهت پالايش نهايي و تهيه مس خالص به واحد پالايشگاه و ريخته گري ارسال مي شود.

 كارخانه ذوب پس از پيروزي انقلاب اسلامي تكميل و از سوم خرداد ماه 1361 بهره برداري از ان اغاز

 گرديده كه تا پايان سال 1376 بيش از 1354000 تن مس اندي توليد گرديده است.

 

 

 

 

كارخانه ذوب از بخش هاي مختلفي تشكيل يافته كه عبارتند از:

1-   سنگ شكن ها و اختلاط مواد

2-   كوره هاي شعله اي

3-   بويلرهاي بازيافت حرارت گازها

4-   كوره هاي مبدل(كنورتور)

5-   كوره هاي اندي و چرخ ريخته گري

6-   سيستم انتقال گازها

طراحي كارخانه ذوب بر مبناي فراوري 1225 تن كنسانتره مس در روز و توليد سالانه حدود 145000 تن مس اندي مي باشد كه هم اكنون اين كارخانه نزديك به ظرفيت اسمي و طراحي ان بهره برداري مي شود.

 

1-   سنگ شكن ها و اختلاط مواد:

وظيفه اصلي اين واحد،فراهم اوردن مواد سرباره ساز كوره هاي كارخانه ذوب و تهيه بار كوره هاي شعله اي با تركيب مناسب مي باشد.همچنين سنگ اهك مورد نياز كارخانه تغليظ ، نيز دراين واحد تهيه مي شود.اين واحد شامل بخش هاي سنگ شكن اوليه ثانويه و اختلاط مواد به شرح ذيل مي باشد:

الف- سنگ شكن اوليه:

اين سنگ شكن از نوع فكي بوده و به منظور خرد كردن سنگ هاي درشت اهك و سيليس فراهم شده است.ظرفيت اين سنگ شكن 181 تن در ساعت بوده كه سنگ هاي درشت تا ابعاد 610 ميلي متر را به ابعاد كو چكتر از 127 ميلي متر مي رساند.سنگ هاي خرد شده توسط نوار نقاله به هشت مخزن 1000تني منتقل مي شوند كه 4 مخزن،براي سنگ اهك و4 مخزن،براي سيليس در نظر گرفته شده است.

ب- سنگ شكن ثانويه :

اين سنگ شكن از نوع مخروطي سر كوتاه به ظرفيت 200 تن در ساعت است كه محصولات سنگ شكن اوليه را به وسيله نوار نقاله از مخازن 1000 تني دريافت نموده و خرد مي نمايد.محصولات اين سنگ شكن عبارتند از:

1-   سنگ شكن درشت با ابعاد 6-19 ميلي متر.

2-   سنگ اهك نرمه با ابعاد كوچكتر از 6 ميلي متر

3-   سنگ سيليس درشت با ابعاد 6-26 ميلي متر

4-   سنگ سيليس نرمه با ابعاد كوچكتر از 6 ميليمتر

بجز سنگ اهك درشت كه به مصرف كارخانه پخت اهك در واحد تغليظ مي رسد،ساير محصولات جهت مصرف كارخانه ذوب به مخازن مربوطه درواحد اختلاط مواد ارسال مي شود.

ج- اختلاط مواد:

اين واحد مخازن سنگ اهك،سنگ سيليس نرمه و درشت،غبار،مواد ته پاتيلي و كنسانتره مي باشد.يك انبار 38000 تني كنسانتره نيز براي مواقع اضطراري در اين واحد وجود دارد.

مخازن مواد مختلف چنان قرار گرفته اند كه مي توانند محتويات خود را توسط نوارنقاله هاي كوتاه به روي يك نوار نقاله اصلي كه به مخازن كوره هاي شعله اي  ذوب منتهي مي شوند بريزد.واحد اختلاط مواد داراي اتاق فرماني است كه مجهز به سيستم هاي الكترونيكي  بوده و با كنترل سرعت نوارهاي كوتاه تخليه مواد،از مخازن مذكور به روي نوار نقاله اصلي را چنان تنظيم مي كند كه تركيب خواسته شده بار كوره هاي شعله اي بدست ايد.اين واحد،سيليس و مواد ته پاتيلي مورد نياز كوره هاي مبدل را نيز از طريق نوار نقاله اصلي و دو نوار نقاله ديگر ارسال مي كند.

 

2-   كوره هاي شعله اي:

وظيفه اصلي اين واحد،ذوب كنسانتره مس و توليد مات جهت كوره هاي مبدل و حذف ناخالصي ها به صورت سرباره مي باشد.در اين واحد دو كوره شعله اي به ابعاد تقريبي 33*10*4 متر وجود دارد.هر كوره داراي 6 مشعل دو گانه سوز بوده كه سوخت اين مشعل ها غالبا مازوت است و درموارد خاص گازوييل مي باشد.ظرفيت ذوب هر يك از كوره هاي شعله اي حدود 750 تن بار در روز بوده كه شامل كنسانتره مس با عيار حدود 30 درصد غبار ومواد سرباره ساز مانند سنگ اهك و سيليس مي باشد.بار كوره به كمك نوار نقاله از مخازن مربوطه گرفته شده و از طريق قيف هاي فلزي كه در دو سمت ديواره جانبي طولي قرار دارند،درون كوره تخليه مي شود.

بار كوره پس از ذوب،تبديل به مات مس (محصول اصلي با حدود 36 درصد مس) و سرباره (محصول فرعي با حدود 0.5 درصد مس) مي گردد كه مات مس با وزن مخصوص بيشتر(4.5 گرم بر سانتي متر مكعب) در لايه پاييني و سرباره با وزن مخصوص كمتر (3.5 گرم بر سانتي متر مكعب) در لايه بالايي قرار مي گيرد كه بدين ترتيب جدايش محصول اصلي كوره (مات مس) از ناخالصي ها (سرباره) انجام مي شود.هر كوره شعله اي داراي چهار مجراي تخليه مات (هر سمت دو مجرا) و دو مجراي تخليه سرباره (هر سمت يك مجرا) مي باشد.كه مذاب مات پس از تخليه درون پاتيل هاي 9.2 متر مكعبي به واحد كوره هاي مبدل حمل مي شود ومذاب سرباره پس از تخليه درون پاتيل هاي 17 متر مكعبي توسط ماشين هاي ويژه به محل مخصوص حمل و در انجا انباشته مي شود.

اطلاعات گازهاي خروجي كوره هاي ريورب(اطلاعات بر مبناي دو كوره مي باشد):

 

شارژ كوره:        گازهاي خروجي:

 

1483    MTPD                                                                          122.9    MTPD  S

Cu = 30 %  (444 MT)                                                       58.3    MTPD  others

Fe = 29 %  (309.9 MT)                                                    2.6 %      = SO2

S = 26.9 %  (398.8 MT)                                                            O2 = 1.5 %         

SiO2 = 6.9 %  (102 MT)                                                            CO2 = 11.6 %     

CaO = 5 %  (74.6 MT)                                                              H2O = 15.5 %     

Al2O3 = 4.7 %  (70 MT)                                                             N2 = 65.6 %        

Others = 5.6 %  (83 MT)  

 

3ـ بويلرهاي باز يافت حرارت گازها:

 

از هر كوره شعله اي حدود 65000 متر مكعب گاز در ساعت با حرارت 1288 درجه سانتي گراد خارج مي شود كه مقادير زيادي انرژي حرارتي همراه دارد.بمنظور جلو گيري از اتلاف اين انرژي و باز يافت ان،هر كوره شعله اي مجهز به دو واحد بويلر مي باشد.اين گازها كه حاصل احتراق سوخت و ذوب بار دركوره مي باشند،با عبور از بويلرها توليد بخار با حرارت 400 درجه سانتي گراد و فشار 32 كيلو گرم بر سانتي متر مربع مي نمايند كه بخار حاصله به واحد نيروگاه جهت توليد برق ارسال مي شود.ظرفيت هر يك از اين بويلرها در شرايط معمولي توليد 22000 كيلو گرم بر ساعت بخار خشك با مشخصات ذكر شده مي باشد كه در اين صورت واحد نيروگاه با دريافت بخار ارسالي 4 واحد بويلر،قادر خواهد بود تا حدود 17 مگا وات برق توليد كند.

فشار و درجه حرارت بخار،ميزان اب مصرفي بويلرها،ميزان اب ديگ هاي بخار،ميزان سوخت و هواي مصرفي كوره هاي شعله اي،درجه حرارت اين كوره ها و موارد عملياتي  ديگري،نيزلازم است كه بطور مستمر و دقيق كنترل شوند. تمامي اين كنترل ها و تنظيمات لازم،از يك اتاق فرمان كه مجهز به سيستم هاي نشانگر و كنترل الكترونيكي مي باشد انجام مي شود.

 

4- كوره هاي مبدل(كنورتور):

هدف اصلي اين واحد،تهيه مس خام يا بليستر از مات مي باشد.بدين ترتيب كه با حذف ناخالصي ها،عيار مات از حدود 36 درصد به 98.5 درصد در مس بليستر مي رسد.اين واحد داراي 4 كوره مبدل استوانه اي شكل بوده كه به حالت افقي قرار دارند و مي توانند حول محور مركزي خود كاملا بچرخند.ابعاد اين كوره ها عبارت است از طول 9 متر و قطر 4 متر كه در قسمت طولي داراي 52 روزنه هوا مي باشند و در مقابل اين روزنه ها دريچه ها با ابعاد تقريبي 2.4*2.2 متر جهت دريافت مذاب مات و ساير موارد ديگر نظير مواد ته پاتيلي،مس قراضه،سيليس و ... تعبيه گرديده است.

در اين كوره ها ناخالصي هاي مات مس عمدتا اهن و گوگرد مي باشند كه طي دو مرحله حذف مي شوند:

مرحله اول:اكسيداسيون سولفوراهن و توليد سرباره به كمك دمش هوا و افزودن سنگ سيليس به عنوان سرباره ساز.

مرحله دوم:اكسيداسيون سولفورمس جهت حذف گوگرد و توليد مس خام يا بليستر به كمك دمش هوا.

سرباره حاصل از عمليات كوره هاي مبدل،جهت بازيابي مس موجود در ان كه حدود 4 درصد مي باشد،پس از تخليه درون پاتيل هاي 9.2 متر مكعبي به كوره هاي شعله اي برگشت داده مي شود.همچنين مس بليستر حاصل كه محصول اصلي اين كوره ها مي باشد به كوره هاي اندي منتقل مي شود.كليه نقل و انتقالات مذاب و مواد ديگر در اين واحد به كمك دو دستگاه جرثقيل سقفي يكصد تني انجام مي شود.

از مجموع 4 كوره مبدل 3 كوره همواره در حال كار ويك كوره تحت تعمير و يا اماده بهره برداري مي باشد و در مجموع ظرفيت روزانه اين واحد،دريافت 1200 تن مات و توليد 450 تن بليستر مي باشد.

 

 

 

5- كوره هاي اندي و چرخ هاي ريخته گري:

وظيفه اصلي اين واحد،پالايش  مس بليستر ارسالي از كنورتور وريخته گري اندهاي مسي مي باشد.در اين قسمت 3 كوره استوانه اي و 2 چرخ ريخته گري اند موجود مي باشد.كوره هاي اندي تقريبا مشابه كوره هاي مبدل مي باشد،با اين تفاوت كه دهانه دريافت مذاب ان كوچكتر و روزنه هاي دمش هوا از 52 عدد به 6 عدد كاهش يافته و در سمت مقابل دهانه شارژ داراي مجراي كوچكي است كه ريخته گري از اين مجرا انجام مي شود.چرخ شماره 1 به قطر 12 متر و داراي 26 قالب مي باشد كه ظرفيت ريخته گري ان 40 تن در ساعت بوده و چرخ شماره 2 به قطر 6 متر و داراي 16 قالب بوده و ظرفيت ريخته گري ان 45 تن در ساعت مي باشد.

در كوره هاي اندي،مس بليستر تحت عمليات تصفيه حرارتي قرار گرفته و مس اندي با درجه خلوص 99.97 درصد توليد مي شود.تصفيه حرارتي شامل سه مرحله سرباره گيري،اكسيداسيون و احيا مي باشد.پس از انجام اين مراحل و تنظيم درجه حرارت مذاب،ريخته گري به صورت اتوماتيك شروع مي شود.مس مذاب از طريق دو قاشقك،درون قالب ها ريخته مي شود و تنظيم وزن اندها به وسيله باسكولي كه زير قاشقك نهايي قرار دارد صورت مي گيرد.كنترل مجموعه عوامل عملياتي در ريخته گري اندها از طريق اتاق فرمان مربوط به هر

چرخ انجام مي شود.در هر مرحله حدود 180-210 تن و در مجموع روزانه حدود 400-420 تن اند ريخته گري مي شود.محصول ريخته گري قالب هاي مسي به ابعاد تقريبي 98*93*4.5 سانتيمتر و به وزن 340-360 كيلو گرم مي باشد كه به ان اند مسي گفته مي شود و جهت تصفيه نهايي الكتروليتي به واحد پالايشگاه ارسال مي گردد.

 

6- سيستم انتقال گاز:

گازهاي خروجي از كوره هاي شعله اي و مبدل مقادير قابل توجهي از غبار هاي حاصل از شارژ يا ذرات مذاب همراه دارند كه وظيفه اصلي اين سيستم،هدايت گازها به سمت دودكش ها و جذب گردوغبار همراه ان ها مي باشد.بخش اعظم گردوغبار،هنگام عبور گازها از بالن فلوها،رسوب نموده و باقيمانده غبارها نيز توسط غبارگيرهاي برقي جذب مي شوند.غبارگيرهاي برقي دو گروه مي باشند.يك گروه درسمت كوره هاي شعله اي و گروه ديگر،سمت كوره هاي مبدل قرار دارند.هر گروه داراي سه واحد غبارگير برقي بوده كه دو واحد در حال كار و واحد سوم در دست تعمير يا اماده به كار مي باشد.

مجموع غبارهاي گرفته شده از گازها توسط نوار نقاله هاي فلزي مخصوص به اتاقك ويژه اي انتقال يافته و از انجا به واحد اختلاط مواد ارسال مي گردد تا در تركيب بار كوره هاي شعله اي وارد شود.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     فصل ششم: 

     واحد پالايشگاه مجتمع مس سرچشمه

 

به طور كلي پالايشگاه از سه قسمت تشكيل شده است:

1-    سالن الكتروليز

2-    واحد توليد نيكل سولفات

3-    واحد تصفيه وشستشوي جن به انضمام واحد هاي جنبي اب بويلر كمپرسور و...

 

1-    سالن الكتروليز:

 معروف به تانك هوس،داراي 24 بخش و هر بخش شامل 40 سلول (حوضچه الكتروليز) مي باشد.870 سلول جهت توليد كاتد تجاري،50 سلول جهت توليد كاتد اوليه و 40 سلول جهت انجام كارهاي ازمايشي و تحقيقاتي مورد استفاده قرار مي گيرد.

سلول ها از جنس بتون مسلح با روكش داخلي سرب مي باشد.مجموع 40 سلول يك سكشن را تشكيل مي دهند كه در دو رديف 20تايي قرار گرفته اند.

ملزومات يك سلول عبارتند از لوله تغذيه الكتروليت،جعبه سرريز با خط كش كنترل سطح،سوراخ تخليه الكتروليت ولجن عاي پلاستيكي و خط هدايت برق.

نحوه قرار گرفتن الكترودها به روش والكرمي باشد.جريان برق از كاتد يك سلول،به اند سلول بعدي منتقل مي شود.هر 20 حوضچه يك نيم سكشن را تشكيل مي دهند.در هر بلوك سلول ها به طور سري قرار گرفته اند ولي در داخل حوضچه ها كاتد واند موازيند.اختلاف سطح در حوضچه يكسان ولي شدت جريان بين الكترودها تقسيم مي شود.

اند ارسالي از ذوب به دو شكل اند تجاري و اند استريپينگ مي باشد كه از اند استريپينگ براي توليد كاتد اوليه استفاده مي شود. تفاوت اين دو اند در ابعاد ان هاست.

در سلول هاي توليد  كاتد اوليه كاتد از جنس تيتانيوم واند با كمي تغيير شكل ظاهري نسبت به اند هاي تجاري از نوع  اند استريپينگ است.هر24ساعت يكبار پلانك ها را از سلول خارج كرده و ورق مس رسوب كرده روي ان را جدا مي كنند.اين ورق ها پس از نصب گوشواره و دسته مسي جهت استفاده در سلول هاي تو ليد كاتد تجاري به عنوان كاتد اوليه به كار مي روند.

در سلول هاي توليد كاتد تجاري طول عمر اند 28 روز و طول عمر كاتد 14 روز مي باشد،يعني به ازاي هر اند،دو كاتد توليد مي شود.در پايان چرخه حدود 85 درصد اند حل شده و باقيمانده به واحد ذوب انتقال مي يابد.

الكتروليت حاوي 40 گرم بر ليترمس و 180 گرم بر ليتر اسيد سولفوريك مي باشد.درجه حرارت الكتروليت ورودي به سلول 60- 64 درجه سانتي گراد مي باشد.

افزودن مواد الي به الكتروليت،رسوبات كاتدي حاصل از پالايش الكتروليت را شفاف و هموار مي كند.اين مواد عبارتند از چسب گلو،تيو اوره،مرسولات و اسيد كلريدريك.عمل چسب در هموار كردن ته نشست هاي كاتدي ناشي از جذب چسب،بر سطح دانه هاي تازه شكل گرفته مس است.بدين طريق كه هر دانه مس كه بخواهد بيش از حد رشد

كند،يك لايه چسب نارسانا جذب مي كند كه باعث مي شود اين دانه مسي پوشش داده شده،نسبت به بقيه سطح كاتد نارسانا شده و به اين ترتيب از رشد ناموزون ان دانه جلوگيري به عمل امده و نتيجه اينكه چسب باعث پولاريزاسيون كاتدي مي گردد.

تيو اوره به صورت سولفيد مس جذب كاتد شده و باعث افزايش مراكز كريستالي در سطح كاتد و نهايتا جلو گيري از رشد نا موزون در كاتد مي گردد.

مرسولات يك ماده كف كننده است كه در سلول مس زدا براي جلوگيري از الوده شدن هواي محيط از ذرات اسيد متصاعد شده به كار مي رود.با توجه به انحلال كامل نقره در الكتروليت جهت راسب نمودن ان به صورت كلريد نقره در لجن از اسيد كلريدريك استفاده مي شود.الكتروليت پس از سرريز شدن از سلول ها وارد تانك هاي حالت مي شود.در اين تانك ها عمل دوباره سازي با افزودن مواد شيميايي به الكتروليت انجام مي شود سپس الكتروليت براي تنظيم حرارت وارد مبدل حرارتي و در نهايت سلول هاي الكتروليزمي شود.در انتهاي عمر كاتد در پوش لوله تخليه كف سلول برداشته مي شود و الكتروليت ولجن ته نشين شده در كف سلول به داخل چاهك هايي در زير سالن الكتروليز منتقل مي شود.قراضه اند پس از شستشو به واحد ذوب و الكتروليت و لجن از چاهك ها به وسيله پمپ به طرف تيكنرها (ته نشين كننده لجن ) فرستاده مي شود.در تيكنرها لجن ته نشين و الكتروليت سرريز مي شود.الكتروليت پس از فيلتراسيون وارد تانك دوباره سازي مي شود.

از انجا كه با تبخير اسيد و همچنين تشكيل سولفات غلظت اسيد كم مي شود در تانك ها اين غلظت با افزودن اسيد در اب مقطر تنظيم مي شود.

براي تنظيم ميزان مس در الكتروليت نيز از سلول هاي مس زدا استفاده مي شود.در اين سلول ها اند سربي وكاتد همان كاتد اوليه است.

 

2-    واحد تصفيه الكتروليت:

ناخالصي هايي از جمله مس،ارسنيك،انتيموان،بيسموت،نيكل،اهن و روي داخل الكتروليت شده و بر كيفيت كاتد توليدي اثر مي گذارد،در نتيجه بايد الكتروليت خالص سازي شود.اين خالص سازي شامل مراحل زير است:

1-    جداسازي و بازيابي مس در سلول هاي مس زدا.

2-    جدا سازي ارسنيك،بيسموت،انتيموان از الكتروليت به وسيله استخراج الكتروليتي انها به شكل كاتد مس ناخالص.

الكتروليت مس زدايي شده به واحد سولفات نيكل ارسال مي گردد.اما در حال حاضر به دليل تعطيل بودن اين واحد الكتروليت مس زدايي شده به واحد ليچينگ ارسال مي گردد.

 

3-    واحد تصفيه و شستشوي لجن:

لجن از مواد نامحلول همراه اند به وجود مي ايد.علاوه بر مواد نامحلول تركيبات مس به صورت Cu2S Cu2Se  و Cu2Te  نيز همراه لجن مي باشد.همچنين مس فلزي تهيه شده از واكنش زير به صورت پودر وارد لجن مي شود:

 

Cu2O + H2SO4        CuSO4 + H2O + Cu                                                                                    

 

كه اين مقدار بستگي به مقدار اكسيژن همراه اند دارد.لجن شامل مواد با ارزشي چون طلا،نقره و سلنيوم است كه قبل از فرستادن به واحد فلزات قيمتي مس زدايي صورت مي گيرد.در مرحله اول در برج شستشوي لجن با استفاده از اكسيژن خالص مس به حدود 0.5درصد مي رسد،سپس در صافي تحت فشار 3 بار شستشو و خشك مي گردد و نهايتا به واحد فلزات قيمتي ارسال مي گردد.روزانه 6 بشكه لجن توليد اين واحد است.

 

4-   واحد هاي جنبي :

بويلرها در صنعت براي توليد بخار اشباع يا فوق اشباع به كار مي روند.بخار توليدي بويلرهاي پالايشگاه كه به صورت اشباع مي شود،براي گرم كردن الكتروليت درمبدل هاي حرارتي واز كندانس ان در تانك هوس استفاده مي شود.

واحد كمپرسور براي تامين فشار هوا در قسمت پالايشگاه به كار مي رود.

واحد تصفيه اب:

اب خام ارسالي از خاتون اباد وارد اين واحد شده،در ابتدا وارد ستون كاتيوني گشته و كاتيون هاي ان (Ca، Mg ، Na، Fe و ...)بر طرف گرديده،سپس وارد ديگازاتور(ستون گاز زدايي) مي شود كه در انجا در اثر دمش هوا توسط يك فن به ابي كه به صورت قطرات باران از نازل هاي بالاي ديگازاتور مي ريزد سطح تماس اب و هوا زياد مي گردد و طبق اصل لوشاتليه مقدار CO2 داخل اب كاهش مي يابد،سپس اب وارد ستون انيوني مي گردد.در اين ستون انيون هاي ان( Cl، SO4، CO3، HSiO3  ) توسط اين ستون بر طرف گرديده و اب دي- ام شده (demineralization) وارد تانك ذخيره اب مقطر مي گردد.اين اب هم به تانك هوس و هم بويلرها مي رود.ابي كه به تانك هوس مي رود براي شستشوي سلول ها بكار برده مي شود.اب بويلرها پس از اكسيژن زدايي توسط دي- اريتور(dearator) وتزريق مواد شيميايي (مورفلين،هيدرازين،فسفات) به دماي 105 درجه سانتي گراد مي رسد و در بويلرها به بخار اشباع تبديل مي گردد.در اين واحد 4 بويلر وجود دارد.

بخار توليد شده براي افزايش دماي الكتروليت،پيشگرم كردن قالب هاي ريخته گري و تامين دماي حوضچه هاي كولينگ تاور بكار مي رود و در صورت نياز براي گرم كردن مخزن روغن پمپ هاي هيدروليك نيز استفاده مي شود.

براي احياي ستون كاتيوني از اسيد سولفوريك و براي احياي رزين ستون انيوني از سود استفاده مي شود.اين مرحله شامل شستشوي معكوس به وسيله اب مقطر،تراكم،تزريق مواد شيميايي احيا كننده،شستشوي مقدماتي و شستشوي نهايي است.

 

        

 

   فصل هفتم:

   واحد ريخته گري مجتمع مس سر چشمه

   ريخته گري پيوسته (contirod):

محصول مفتول مسي 8 ميلي متري به شكل كويل با وزن حدود 4 تن مي باشد.كوره مورد استفاده،كوره عمودي اساركو مي باشد،با  شارژ كاتد توليدي پالايشگاه و 10 درصد قراضه كه توليد واحد پيوسته است.كوره اساركو داراي ظرفيت 50 تن بر ساعت و داراي 23 عدد مشعل در سه رديف مي باشد.شرايط احتراق (اكسيدي يا احيايي بودن سوخت) و رنج مشعل ها توسط اپراتور تنظيم مي گردد.

شارژ در رديف هاي بالايي به صورت خميري در امده و سپس به صورت قطرات مذاب به كف كوره كه داراي شيبي به سمت مجراي خروجي است،جاري مي شود و از طريق يك لاندر به داخل كوره نگهدارنده مي ريزد.در اين كوره درجه حرارت مذاب و ميزان اكسيژن،كنترل وسپس توسط لاندر ثانويه به داخل حوضچه مذاب ناوداني وسپس ماشين ريخته گري انتقال مي يابد.ميزان مذاب ورودي به ماشين توسط اپراتوري به وسيله يك ميله فولادي يا گرافيتي با سيستم هيدروليكي تنظيم مي گردد.سوخت مصرفي مشعل هاي كوره مخلوط گاز پروپان وبوتان است كه به صورت طبيعي در مخزن ذخيره،دما وفشار ان كنترل،با هوا مخلوط و در مشعل ها مي سوزد.

كوره اساركو شامل سه لايه مواد نسوز است.لايه اول بدنه كوره،لايه دوم اجرهاي عايق شاموتي ولايه داخلي اجرهاي نسوز كاربيد سيليس مي باشد.ماشين ريخته گري از نوع هزلت مي باشد.مذاب توسط ناوداني (تانديش) به داخل يك قالب متحرك ريخته مي شود.كف وبالاي قالب را يك تسمه فولادي belt)) و ديواره هاي ان را بلوك هايي از جنس سيليكون برنز تشكيل مي دهد.اين مجموعه بر روي دو غلتك محرك و دو غلتك متحرك در حال حركت است.زير تسمه اب خنك كننده در جريان است.نوعي روغن نيز روي سطح مذاب كه محل تماس با بلت ها و دمبلوك هاست اسپري مي شود كه مانع از چسبيدن مذاب به اين سطوح مي گردد.شمش با ابعاد 120*50 و با دماي 1000 درجه سانتي گراد كه لايه سطحي ان منجمد شده ولي لايه داخلي ان هنوز مذاب است خارج مي شود.با پاشش مستقيم اب،انجماد كامل مي گردد.شمش پس از نورد مفتول 8 ميلي متري،با دمايي حدود860 درجه سانتي گراد به مرحله نورد مي رود.

خط نورد شامل 15 استند مي باشد كه به 3 مقطع نورد خشن(1-4)،نورد مياني (4-174) و نورد نهايي (14و15) قابل تقسيم است.استند ها به صورت افقي و عمودي مي باشند.سطح مقطع به تدريج كاهش و به شكل دايره و بيضي درمي ايد.در طول نورد،محلول اب صابون شامل 98 درصد اب،1 درصد الكل و 1 درصد روغن روانكار بر روي محل تماس غلتك ها با مفتول مسي جهت كنترل اصطكاك و كاهش اثرات سوء حاصل از افزايش دماي غلتك ها اسپري مي شود.

پس ازنورد،مفتول 8 ميلي متري وارد مرحله اكسيد زدايي شده و محلول اب- الكل جهت شستشو و اكسيد زدايي بر روي ان اسپري مي شود و ضمن عبوراز محفظه اي كه در ان محلول واكس جريان دارد جهت جلو گيري از اكسيد شدن واكس زده مي شود و توسط سيستم lying head كويل مي شود.

 

 

 

ريخته گري نيمه پيوسته(semi continous casting) :

محصول اين واحد شامل اسب به ابعاد 730*66*12.7 و  وزن تقريبي 5 تن و همچنين بيلت با قطر 730سانتي متر و وزن تقريبي 3 تن مي باشد.

مشخصات كوره اساركو و مواد شارژ همانند سيستم ذوب واحد پيوسته است،با اين تفاوت كه ظرفيت كوره اساركو اين واحد 25 تن و داراي دو كوره نگهدارنده جهت دو ايستگاه ريخته گري مي باشد.

تانديش از جنس فولاد است كه داخل ان با مواد نسوز عايق كاري شده است.كف قاب تانديش داراي 3 عدد نازل جهت تغذيه مذاب به داخل قالب ها مي باشد.

در هر سيكل امكان ريخته گري دو شاخه اسلب و سه شاخه بيلت وجود دارد.براي ريخته گري بيلت هر سه نازل باز است و براي ريخته گري اسلب نازل وسط مسدود و دو نازل ديگر باز است.مذاب از اين نازل ها توسط لوله هايي گرافيتي به درون قالب ريخته مي شود.ميزان مذاب ورودي هرشاخه توسط ميله استوپر كه روي هر نازل قرار دارد و با سيستم هيدروليك تنظيم مي شود.

قبل از ريخته گري سطح قالب ها به وسيله يك امولسيون به نام اكوالن اندوده مي شود تا از چسبيدن مذاب به سطح قالب جلوگيري به عمل ايد وسپس توسط بخار خشك مي شود.قالب ها از جنس مس با لايه كرم است كه درون ان اب جريان دارد.قالب ها ازبالا به پايين داراي شيبي براي جبران انقباض ضمن انجماد مي باشد.شمش پس از انجماد در قالب وارد حوضچه اب شده و انجماد شمش در داخل ان كامل مي گردد.قبل از شروع ريخته گري قطعه اي فولادي به نام دميبار با قطر و ابعاد اسلب به صورت هيدروليكي از داخل چاهك زير قالب ها بالا امده وداخل قالب ها قرار مي گيرد،سپس توسط ازبست كاملا اب بندي مي شود تا در ابتداي استارت،مذاب به داخل اب خنك كنده نريزد،سپس مجراي ورودي مذاب به داخل قالب ها توسط ريخته گر باز شده و پس از پر شدن قالب ها دميبار متناسب با سرعت ريخته گري به سمت پايين حركت مي كند.ميزان فلوي مذاب توسط ريخته گر تنظيم مي شود.پس از ريخته شدن شمش 7 متري مذاب قطع وشمش جهت درجه بندي به انبار اماده مي شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   فصل هشتم:

    واحد ليچينگ مجتمع مس سرچشمه

 

خاك حمل شده به هيپ عمدتا كاني هاي اكسيدي مي باشند كه به وسيله اسيد سولفوريك رقيق مي شوند.هيپ از دو دره شرقي و غربي تشكيل شده است.لاينر از جنس پلي اتيلن مي باشد.روي لايه محافظ  رسي بالاي لاينر 5 عدد لوله با قطر 400 ميلي متر و يك لوله با قطر 315ميلي متر از جنس پلي اتيلن قرار گرفته است كه وظيفه اين لوله ها انتقال محلول جمع شده درسطح قاعده هيپ به حوضچه جمع كننده محلول باردار يوني مي باشد.روزانه 9800 تن خاك اكسيدي توسط كاميون روي نواحي انحلال توده اي ريخته مي شود.از شروع خاك ريزي تا لوله برداري 83 روز طول مي كشد و بعد از لوله برداري مجددا سيكل خاكريزي اغاز مي گردد.

محلول بارداريوني خروجي از هيپ،پس ازارسال به واحد استخراج و از دست دادن مس و جبران نمودن اسيد ان مجددا به هيپ ارسال مي گردد.رافينت ارسالي به هيپ وارد پوند رافينت مي شود.براي هر ناحيه يك انشعاب از حلقه اصلي گرفته،وارد شير فشار شكن و سپس لوله هاي sub main مي شود.روي اين لوله ها انشعباتي به نام اميتر قرار گرفته و روي اميترها قطره چكان هايي به فاصله 0.762 متر از يكديگر قرار گرفته اند.ميزان دبي هر قطره چكان به طور نرمال 7.2 ليتر بر ساعت.متر مكعب مي باشد.غلظت مس رافينت 0.35 گرم بر ليتر و غلظت اسيد 30 گرم بر ليتر مي باشد.غلظت مس در محلول باردار خروجي 3.5 گرم بر ليترمي باشد.اين محلول (PLS) توسط پمپ وارد واحد استخراج مي شود.

استخراج با حلال،فرايندي است كه در ان اجزاي يك محلول مايع به وسيله تماس با يك مايع نامحلول ديگر جدا مي شود.محصولي كه از حلال غني است استخراج شده و مايع باقيمانده كه حل شونده از ان جدا شده است،پس ماند يا رافينت ناميده مي شود.حلال فازالي است،شامل 14درصد  LIXو ACORGA  و86 درصد رقيق كننده،شامل برش هاي نفتي.

 

استخراج حلالي:

عمليات استخراج از طريق استخراج چند مرحله اي مداوم با جريان counter curent انجام مي پذيرد.در اين واحد دومرحله استخراج وجود دارد.هر مرحله شامل مخلوط كن و دو عدد همزن با عملكرد متفاوت ويك رسوب كننده(settler)مي باشد.در هر مرحله استخراج واكنش زير انجام مي پذيرد:

                                                    2 R-H + Cu2         CuR2 + 2H                                                                                                                          

يون مس توسط دو مولكول استخراج كننده تشكيل كيليت داده و از طريق فصل مشترك دررسوب كننده به فاز الي منتقل مي شود.پس ازانكه فاز الي كاملا از مس باردار گرديد به واحد استريپينگ هدايت مي شود تا با از دست دادن مس،يك الكتروليت قوي با غلظت مناسب از مس تشكيل دهد.الكتروليت حاصل،خوراك واحد الكترووينينگ است.واحدي كه الكتروليت فوق را تهيه مي كند از يك مرحله تشكيل شده است كه شامل يك مخلوط كن ورسوب كننده است،با اين تفاوت كه در اين واحد اسيديته محلول ابي برگشتي از الكترووينينگ بسيار بالا مي باشد تا بتواند طبق اصل لوشاتليه واكنش (1)را در جهت عكس پيش ببرد.

غلظت مس در الكتروليت ورودي به واحد استريپينگ(spent) 33.5 گرم بر ليتر و غلظت اسيد در الكتروليت ورودي 180 گرم بر ليتر است.غلظت مس در فاز الي باردار نهايي 6.2 ،در فاز الي خروجي واحد استريپينگ 2.94 و در الكتروليت قوي خروجي از استريپينگ 48.5 گرم بر ليتر است.

 

واحد الكترو وينينگ:

در اين واحد 50 عدد سلول وجود دارد كه داراي 60 عدد كاتد و61 اند مي باشد.جنس ورق هاي كاتد از فولاد ضد زنگ مي باشد كه يون هاي +Cu2 در سطح ان ها احيا شده و به صورت Cu  رسوب مي كند.جنس ورق هاي اند الياژي از سرب وقلع وكلسيم مي باشد.در اين واحد مس به صورت كاتد،روزانه به ميزان 45 تن با جريان 38000 امپر توسط دو راكتي فاير با دانسيته جريان 3.6 امپربر متر مكعب بدست مي ايد.

قسمت هاي عملياتي مرتبط با واحد الكترووينينگ عبارتند ازمحفظه گردش الكتروليت(house tank)، توليد كاتد(pouling )، تجهيزات جانبي تانك هوس،اطاق كنترل خوراك واحد الكترووينينگ،خط الكتروليت قوي(strong electrolyte)، خط اسيد سولفوريك غليظ ،خط اب سبك(demineral water)، خط الكتروليت مصرفي (spent electrolyte)، خط محلول سولفات كبالت (inhibeator corrosion)، خط محلول گوار(smoting reagenet)، خط اب شستشوي ماشين كاتد شويي.

دبي ورودي به ازاي هر سل 8 متر مكعب بر ساعت مي باشد كه دماي ان توسط مبدل هاي 

haet inter changer و heat exchanger  به حدود 44 درجه سانتي گراد مي رسد واز واحد الكترووينينگ خارج مي گردد.

50 سلول نسبت به هم به طور سري قرار گرفته اند ودر هر سلول اندها وكاتدها به صورت موازي مي باشند. 

غلظت مس واهن و اسيد ورودي به سل ها به ترتيب 38، 1-2و 172.7 گرم بر ليتر مي باشد.غلظت هاي خروجي نيز 33.5 ،1-2و 180 گرم بر ليتر مي باشد.

 

 

 

 

 

 

 

        

21 دی 1392 By

تهیه کننده : عسکرزاده

 


آشنایی با انواع مواد منفجره مورد استفاده در معادن و مصارف عمرانی (بخش سوم)

معدن 24: در ادامه سلسله مطالب مربوط به آشنایی با مواد ناریه به معرفی مواد ناریه مصرفی در معادن و مصارف عمرانی پرداخته و به اختصار توضیحاتی ارائه می گردد.

آنفو(A N F O)

آنفو: مخفف كلمه Ammonium Nitarte Fuel Oil بوده و ترکیبی از نیترات آمونیوم با مواد کربن دار مثل گازوئیل به نسبت 5/94% (نیترات) به 5/5% (گازوئیل) است.

طرز تهیه آنفو: به مقدار 5/94% نیترات آمونیوم را در یک ظرف توری شکل ریخته و به آرامی 5/5% گازوئیل به آن اضافه می کنیم و با پاروی چوبی به هم زده می شود. باید نیترات آمونیوم بیش از 5/33% نیترات داشته باشد. اگر بخواهیم آنفوی کمتری درست کنیم به نسبت 17 پیمانه نیترات آمونیوم ، یک پیمانه گازوئیل اضافه می شود. به طوریکه دانه های نیترات فقط چرب شود.

نكاتی مهم در مورد آنفو:

A: اگر دانه های نیترات در گازوئیل اشباع شود، قدرت آنفو کم می شود. همچنین سرعت آن نیز کاهش می یابد و رنگ ته انفجار (غبار حاصله ار انفجار) به صورت زرد لیمویی است. (تولید گاز سمی می کند).

B: اگر به دانه های نیترات گازوئیل کمی برسد، قدرت آنفو و سرعت انفجار کم خواهد شد و رنگ ته انفجار قهوه ای می شود.

C: اگر به دانه های نیترات آمونیوم به اندازه کافی گازوئیل برسد، عمل تجزیه و فعل و انفعالات شیمیایی به درستی انجام شده و رنگ ته انفجار سفید خواهد بود. در اصل تراز اکسیژنی صفر خواهد بود.

در هنگام خرج گذاری با آنفو به علت اصطکاک دانه های نیترات با هوا ، الکتریسیته ساکن تولید می شود ، که اگر نسبت به آن بی دقت باشیم امکان انفجار ناخواسته وجود دارد. همچنین الکتریسیته ساکن ممکن است در شخص خرج گذار حمل شده و یا در ماشین تجمع نماید که حتما باید آنفو تراک دارای زنجیر ارت گیر باشد.

بهترین روش جهت تخلیه الکتریسیته ساکن در بدن در زمان خرج گذاری و كار با مواد ناریه، زدن کف دستها به زمین است سرعت انفجار آنفو حدود 2700 تا 3400 متر بر ثانیه است كه این امر بعلاوه ارزانی و فراوانی ، آن را به یكی از پركاربردترین مواد انفجاری در معادن تبدیل كرده است. آنفو با دو رنگ در بازار قابل مشاهده است: زرد و سفید.

آنفو تولید شده با آمونیاک به رنگ سفید است و اگر با اوره درست شود به رنگ زرد می باشد. آنفویی که به رنگ زرد است زودتر از آنفوی سفید کلوخه می شود ولی ماهیت و عملکرد هردو آنها یکی است.

مشکل اصلی آنفو عدم مقاومت در برابر آب است. بطوریكه در چالهای آب دار عملا بصورت مستقیم قابلیت استفاده نداشته و باید در كیسه های پلاستیكی ریخته شده و اصطلاحا باتوم ساخته شود.

 

(بسته بندی آنفو)

پودر آذر

ترکیبی از TNT و نیترات آمونیوم است. همانند آنفو در مقابل آب مقاوت کمی دارد و سرعت متوسط انفجاری آن 3000 متر برثانیه است و معمولا به صورت فشرده استفاده می شود.

معمولا پودر آذر بصورت فله ای در سنگهای سخت و در کف چالها به عنوان خرج ته چال استفاده می شود.

اسلاری (SLURRY)

این ماده منفجره که از آن بعنوان ماده ژله ای یاد می شود ،در برابر آب مقاوم بوده و سرعت انفجاری خوبی دارد و برای معادن آب دار استفاده می شود. عیب این ماده این است که قدرت پایداری خوبی ندارد ، یعنی در انبار بیش از یکماه در مناطق سردسیر و بیش از دو هفته در مناطق گرمسیر نمی توان نگه داری نمود. سرعت انفجار آن 3500 متر برثانیه می باشد.

در سال های 1950 مخلو ط نیترات آلومنیوم و سوخت در معادن روباز به عنوان ماده منفجره بکار گرفته شد . این تر کیب مخصوصاً از نظر ارزانی بسیار ایده آل بود اما نقایص عمده آن عبارت بودند از : عدم مقاومت در مقابل آب ، وزن مخصوص کم ، قدرت نسبی کم و قطر بحرانی زیاد .

برای جبران این نقایص ، مواد منفجره ژله ای بر اساس آب و نیترات آمونیوم ساخته شده در حالی که اشکالات فوق برطرف شده است . این مواد در محیط مر طوب قابل استفاده اند و ایمنی کار با آن ها بالا می باشد و به دو دسته عمده ژله ای و امو لسیون تقسیم بندی می شوند.مقدارTNT بسته به قطر بحرانی و در جه حرارت محیط کار تغییر می کند . مثلاً برای قطر 3 اینچ در 30 درجه فارنهایت

تر کیب عمومی SLURRY عبارتست از : تی ان تی 25% ، آب 15% ، نیترات آمو نیوم 59% ، صمغ 5/0 تا 1 درصد آلومنیوم به منظور ازدیاد قدرت به آن اضافه می شود . اما اضافه کردن بیش از اندازه آلومنیوم سبب سفت شدن ماده ناریه سیال می شود . از صمغ ماتریکس ژله ای درست می شود و در نتیجه در مقابل آب مقاومت می کند و برای این که ژله فاسد نشود بایستی PH آن ثابت نگاه داشته شود . نیترات آمونیوم و سایر اکسید کننده ها مثل نیترات سدیم ، پر کلرات سدیم و پر کلرات آمونیوم به صورت حل شده و معلق در آب می باشند. سوخت های خنثی مثل گرد ذغال سنگ ، اوره ، گو گرد و هیدرو کربور ها نیز ممکن است به آن اضافه شود. برای کنترل ویسکوزیته اجسامی از قبیل دی کرومات پتاسیم و تترا بورات سدیم اضافه می شود.

وزن مخصوص اسلاری 25/1 الی 15/1 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد و در بشکه های 25 کیلوگرمی تهیه و عرضه می شود. مایع آن ژله ای با دانه های قرمز زعفرانی می شود.

نكته مهم در خصوص اسلاری این است كه در زمان استفاده نباید به صورت دوفاز درآمده باشد. اسلاری در 4 تیپ تولید می شود: تیپ 10 – تیپ 20- تیپ 30- تیپ 10A

 

(شارژ چال توسط اسلاری)

بوستر

بوستر در لغت به معنای تقویت کننده است. پرایمر مسلح به چاشنی است و اگر بدون چاشنی انداخته شود بوستر نامیده می شود.

بوستر ماده منفجره بسیار قوی است که به شوک حساس است. مقاومت آن در آب زیاد بوده و با فتیله کورتکس 10 گرمی و 12 گرمی و بالاتر به خوبی منفجر می شود.

موارد استفاده از بوستر: در ایران از بوستر برای درست کردن لول فعال یا پرایمر برای چال های با خرج آنفو ، آذر و اسلاری کاربرد دارد. سرعت انفجار آن حدود 7000 متر برثانیه است.

بوسترهای پنتولیت با وزن های 3/1 ، 2/1 ، 1 ، 5/1 و 2 پوند استفاده می شود. (هر پوند=450 گرم)

ترکیبات بوستر: پتن + تتریل + نیترات آمونیوم


 

منتشر شده توسط سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران در تاریخ ۱۳۹۱ دوشنبه ۱۶ بهمن

کدخبر:3740منبع:سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایرانتاریخ انتشار:۱۳۹۱ شانزدهم بهمنلینک خبر: http://www.www.madan24.com/Pages/News-3740.aspx

Description: http://www.madan24.com/App_Themes/default/img/pbt.gif

24 دی 1392 By

 

تهیه کننده : قاسمی

 

نقشه برداری


مروری بر نقشه برداری زیرزمینی:

 نقشه برداري زير زميني كه در غرب آن را با كلمه لاتين  UNDER ground surveying مي‌شناسند، شاخه اي از رشته  مهندسي نقشه برداري است كه شامل طراحي تونل، عمليات هاي اجرا و هدايت حفاري و بلاخره برداشت فضاهاي موجود طبيعي و مصنوعي زير زمين به منظور تهيه نقشه از آنها با توجه به شرايط خاص نقشه برداري در زير زمين مي باشد.

نقشه برداري زير زميني:
نقشه برداري زير زميني كه در غرب آن را با كلمه لاتين UNDER ground surveying  مي‌شناسند، شاخه اي از رشته  مهندسي نقشه برداري است كه شامل طراحي تونل، عملياتهاي اجرا و هدايت حفاري و بلاخره برداشت فضاهاي موجود طبيعي و مصنوعي زير زمين به منظور تهيه نقشه از آنها با توجه به شرايط خاص نقشه برداري در زير زمين مي باشد. در اهميت نقشه برداري و پيشرفتهاي آن مي توان به ايجاد تونل زميني در زير دريايي دانش كه ارتباط بين پاريس و لندن را بر قرار كند اشاره كرد.

كلا نقشه برداري زير زميني شامل موارد زير مي باشد:

-1  طراحي (design) در مرحله شروع پروژه

-2 اجراي عمليات حفاري (unearth control) هدايت تونل را بر عهده دارد.

-3 تهيه نقشه برداري از زير زمين


اصطلاحات نقشه برداري زير زميني:
 -1زير زمين (UNDER ground): در اصطلاح عام به عوارض قابل دسترسي و يا طبيعي در داخل زمين مي گويند.

 -2معدن (MINE): مجموعه تاسيسات زميني و دانال هاي زير زمين كه به منظور هدف خاصي احداث شده را معدن گويند. اصطلاحا به محل تجمع مواد معدني نيز معدن مي گويند.

-3 گالري( Gallery ): به دانال هاي افقي زير زميني كه از يك طرف به منظور خاصي مسدود است و خود يكي از راه هاي ورود به زير زمين به شمار مي رود گالري مي گويند كه به سه نوع (اكتشافي، آماده سازي، اصلي و فرعي (وجود دارد.

 -4 تونل (tunnel ): دالان عبوري عريضي است كه از دو طرف باز مي شود و به انواع (افقي، مايل، مارپيچ) موجود مي باشد.

-5  چاه (shaft): گالري قائمي كه از راههاي ورود به زير زمين به شمار مي رود و مقطع آن ممكن است دايره كه در اروپا و آسيا مرسوم است ) و يا مستطيل كه در آمريكا مرسوم است باشد.

-6  رمپ (Ramp) :رمپ يا شيب گذر، تونل شيب داري است كه براي اتصال بين طبقات مختلف معدن به كار مي رود اصطلاحا به آن بالارو يا پايين رو )دوبل) نيز مي گويند.

-7 گمانه (soundage): عبارت است از چاه كم قطر و عميقي كه براي نمونه برداري از لايه هاي زمين و جهت دادن به امتداد حفاري از آن استفاده مي شود و در نوع (اكتشافي، و راهنما) موجود مي باشد.

-8  حفاري: پيشروي در امر گود برداري زير زمين كه به وسيله ماشينهاي حفاري و يا اكتشافي انجام مي شود را گويند.
 

شرايط خاص نقشه برداري در زير زمينی:

 -1تاريكي و عدم نور كافي و محدوديت در استفاده از وسايل روشنايي براي معادني كه گازهاي اشتعال‌زا توليد  مي كنند.

-2 محدوديت فضا و در نتيجه محدود شدن كنترلهاي نقشه برداري و كم شدن درجه آزادي و دقت كار

-3ا مكان تخريب و ريزش تونل در صورت عدم پوسته گيري در زير زمين

 -4امكان سقوط در چاه و يا فرو رفتن در زمينهاي سست

-5 وجود گازهاي خفه كننده ناشي از مواد معدني

-6 ورود آب هاي سطح الارضي به زيرزمين

-7 اختلالات مغناطيسي ناشي از مواد آهني در زير زمين و مشكلات كار با قطب نما

-8 وجود جريانات هوا در داخل تونل و به هم زدن تعادل شاقولهاي آويزان در تونل

 -9تكان ها و لرزش هاي زير زميني ناشي از عمليات حفاري ( آتش كاري) و مشكل به هم خوردن تراز دستگاه هاي نقشه برداري و جا به جا شدن ايستگاه ها

-10 كار نكردن دستگاه هاي مخابراتي مثل بي سيم و موبايل و همچنين گيرنده هاي GPS در زير زمين

-11  سختي كار

 

نكات ايمني در تونل و زير زمين:

 -1قبل از ورود نكات ايمني مربوط به اين زير زمين را از بخش حفاظت و ايمني معدن تهيه و به خاطر بسپاريم

-2  وسايل حفاظتي همراه فرد بوده و نحوه استفاده از آنها به فرد آموزش داده شود (كلاه ايمني، چراغ روشنايي،

لباس كار، چكمه (

 -3براي كار در هر قسمت معدن ابتدا وضعيت آن را بررسي كرده و قسمتي پيدا كردن موقعيت آن را از روي نقشه  نكات حفاظتي براي آن بررسي شود.

-4 بودن هماهنگي مسئول معدن و مسئول عمليات نقشه برداري در قسمت هاي مختلف تونل حركت نكنيم.

-5 قبل از ورود به زير زمين برنامه كار خود را از نظر زماني و مكاني به مسئول معدن اطلاع دهيم.

-6 در وسط ريلها حركت نكنيم.

-7 از بردن وسايل آتشزا به تونل جدا" خودداري كنيم.

-8 به خاطر سپردن مسيري كه در آن حركت كرده و رفته ايم.

-9 نگهداري و مواظبت از وسايل نقشه برداري در زير زمين.

 -10هنگام حركت در تونل مواظب وسايل آويزان از سقف، از جمله شاقول ها باشيم.

-11  از ضربه زدن بي مورد به وسيله چكش به ديوارها و يا سقف تونل ها جدا خودداري كنيم.

-12 چراغ روشنايي را در مسير كار ديگران قرار نداده و آن را در چشم ديگران نيا ندازيم.

-13 در صورت مواجه شدن با تاريكي مطلق نهايت دقت را براي بازگشت به محل روشنايي داشته باشيم.

 -14از شوخي كردن با همكاران در گزنك ها و شيب هاي تند بپرهيزيم.

 

روشهاي كلي نقشه برداري زير زميني:

-1 روشهاي نقشه برداري زميني و ژئودزي كه در 90 درصد پروژه ها از اين روش استفاده مي شود.

-2 روش هاي فتوگرامتري( برد كوتاه ) كه در مقطع برداري و كارهاي دقيق از آن استفاده مي شود.

-3 روش هاي هيدروگرافي: براي معادن و تونل هاي آبي كه امكان نقشه برداري زميني وجود ندارد.


مراحل طراحي پروژه هاي زير زميني:

-1 اكتشاف مقدماتي (مطالعه اوليه):

- براي پروژه هاي معدني بوسيله سطحي و نيمه عميق.

- براي پروژه هاي عمراني بوسيله گمانه زني و تشخيص جنس لايه هاي زميني .

 -2ايجاد شبكه ژئودتيك در منطقه مورد نياز:

- نقاط، تمام منطقه مورد نظر را بپوشاند

- شكل هندسي متناسب باشد. يعني شبكه، استحكام كافي داشته باشد.

- مختصات ها با دقت بسيار زياد محاسبه شوند.

-3 تهيه نقشه هاي مورد نياز جهت طراحي تونل

 -4طراحي پروژه مورد نظر


طراحي اجراي عمليات حفاري:

 -1پياده كردن دقيق نقاط دهانه و چاه ها و مشخص كردن سينه كار و ابعاد مقطع حفاري در محل اين نقاط بوسيله روش هاي دقيق از جمله تقاطع.

 -2هدايت چند متر اوليه حفاري )تراشه تونل ) بوسيله جهت يابي مغناطيسي و تئودوليت

-3 انتقال حداقل 2 نقطه كنترل مسطحاتي و ارتفاعي به داخل تونل

-4 كنترل توام راستا و شيب تونل در ادامه حفاري بوسيله نقاط كنترل و دستگاه هاي نقشه برداري بوسيله مشخص كردن سينه هاي كار

-5 كنترل مقطع تونل در فواصل مشخصي از نقاط زير زمين.


طراحي كلي تهيه نقشه از زير زمينی:

-1 شناسايي نقاط ثابت شبكه هاي ژئودتيك روي زمين نزديك به دهانه تونل ها و چاه ها راه هاي ورود به زير زمين

-2 پياده كردن نقطه دهانه تونل به روش تقاطع و تعيين دقت مختصات آن از مختصات نقاط ثابت شبكه

 -3انتخاب نقاط تحت الارضي تونل ها و گالري ها در محل هاي مناسب (نقاط اصلي و رفرانس سقفي يا كفي(

-4 انجام پيمايش جهت انتقال مختصات از نقاط ثابت سطح الارضي به نقاط (ايستگاههاي ) تحت الارض.

 -5انجام تراز يابي نقاط تحت الارضي جهت تهيه پروفيل هاي طولي كف و سقف و يا انجام برداشت هاي مربوط به مقطع برداري و تهيه مقطع تونل

-6 انجام برداشتهاي لازم از ايستگاه هاي زير زميني جهت تهيه نقشه هاي مورد درخواست از زير زمين.

 

ايستگاه گذاري در زير زمينی:

بايد بيشتر دقت كرد كه در زير زمين ايستگاه گذاري هدف دار بوده و دو ايستگاه به هم ديگر ديد داشته و ايستگاه گذاري در محل هاي مستحكم و بدون حركت قرار گيرد. ايستگاه گذاري طوري  باشد كه زواياي پيمايش زير زمين به 180درجه نزديك نشود. به علت زياد بودن خطاي انكسار نور روي محور تونل (Center Line )  حتي الامكان نقاط در كناره هاي تونل انتخاب شود. در نظر  گرفتن اين نكته ضروري است كه امكان استقرار دوربين در ايستگاه وجود داشته باشد. همچنين موانع ديد را بايد در نظر داشت تا امكان برداشت جزئيات به راحتي ميسر باشد.

انواع ايستگاه در زير زمين عبارت است از:

ايستگاه سقفي، ايستگاه كفي، ايستگاه ديواري و كشوئي.


انواع تونل عبارتند از:

 -1تونل راه هاي بين شهري

-2 تونل هاي راه آهن هاي بين شهري

-3 تونل هاي راه آهن هاي شهري (مترو(

 -4تونل هاي معادن

-5 تونل هاي سد سازي و نيروگاه ها

 -6تونل هاي طبيعي (غارها ) و قنات ها و تونل هاي انتقال نيرو

خصوصيات وسايل و تجهيزات نقشه برداري زير زمينی:
اين وسايل بايد سبك، كم حجم، دقيق، داراي نور داخلي، امكان سانتراژ از ايستگاه سقفي، ساده و مقاوم در برابر  رطوبت، تغييرات ها، گرد و غبار و ضربه باشند.
تارگت ها در زير زمين:

از مهم ترين تارگت ها در زير زمين شاقول ها هستند كه كاربردهاي بسيار زيادي داشته و به انواع زير تقسيم مي شوند:

شاقول ساده، شاقول زنجيره اي، شاقول چاه، شاقول اپنيكي وايزري.


وسايل طول يابي در زير زمينی:

-1 قرماي معمولي كه مرغوب ترين آنها تر و ايشتباخ آلماني مي باشند.

-2 مفتول هاي مدرج آويزان و (تراز ياب با تئودوليت ) و شاقول هاي چاه

-3 طول ياب هاي الكترونيكي (EDM) و وسايل جانبي مخصوص آنها براي كار در زير زمين


وسايل اندازه گيري زاويه در زير زمينی:

-1 تئودوليت معمولي

-2 تئودوليت هاي آويزان

 -3تئودليت هاي ليزري

4-  ژيروتئودوليت ها
 

وسايل تراز يابي در زير زمينی:

تفاوت دوربين هاي ترازياب در زير زمين در اين است كه اين دوربين ها در برابر سرما، گرما، گرد و غبار، ضربه و....  مقاوم بوده و از دقت بيشتري برخوردارند. اين دوربين ها در فواصل كوتاه نيز مي توانند اندازه گيري كنند.


خصوصيات شاخص در زير زمينی:

-1 كوتاه باشد در حد يك و نيم تا سه متر كه به صورت كشوئي ارتفاع آن تغيير مي كند.

 -2سطح آن روشن باشد تا بتوان در تاريكي از آن استفاده كرد.

3- تقسيم بندي آن طوري باشد كه بتوان سريع و راحت قرائت كرد.
 

انواع شاخص در زير زمينی:

-1 شاخص هاي منعكس كننده

-2 شاخص هاي شفاف يا شيشه اي

3- شاخص هاي قابل آويزان
 

وسايل حفاري در زير زمينی:

با توجه به اين كه سه روش براي حفاري در زير زمين مرسوم است، براي هريك وسايل و تجهيزات خاصي به كار مي روند. اين روش ها عبارتند از:

.1روش انفجاري 2. ماشين حفاري 3. ماشين آلات ساختماني


 

نكاتي در مورد بكارگيري شاقول در چاه:

-1 آزاد بودن شاقول چاه: براي كنترل آزاد بودن شاقول در چاه حلقه اي را در داخل سيم شاقول كرده و از بالا به طرف  پايين رها مي كنيم اگر اين حلقه به ته چاه رسيد شاقول آزاد مي باشد و سيم آن در جايي درگير نيست .

-2 با اين كه پريود اندازه گيري شده را با توجه به پريودهاي محاسبه شده براي ارتفاع آن چاه مقايسه كنيم. بايستي  اين دو مقدار تقريبا با هم برابر باشند.

 -3در اثر جريانات هوا و طولاني بودن طول سيم نوسانات پاندولي در شاقول ايجاد مي شود كه براي برقراري تعادل آن  نياز به دقت بسياري است. براي برقرار كردن تعادل سريع از شبكه نفت يا روغن سوخته طوري استفاده مي كنيم كه  شاقول در اين شبكه قرار گيرد.

روش فتوگرامتری برد کوتاه:

 در این روش با عکس برداری از مقطع نسبت به روش های بالا از دقت بهتری برخوردار است. با توجه به هزینه و زمان بالا برای تهیه پروفیل,  از این روش فقط در مکان های خاصی مثل معادن طلا و غیره ممکن است استفاده شود. بدین منظور در نزدیکی مقطع , لامپ لیزری قرار میدهیم تا مقطع تونل را روشن کند. سپس دستگاه فتو تئودولیت (تئودولیت ودوربین عکاسی ) را در نقطه دیگر غیر از ان مقطع قرار می دهیم. فیلم داخل دوربین عکاسی حساسیت زیادی دارد و فاصله کانونی دوربین برابر 150 میلیمتر و ابعاد عکس 10*10 سانتیمتر است. بنابرین با محاسبه یااندازه گیری فاصله بین نقاط A وB می توان مقیاس عکس برداری را مشخص کرد و عکس حاصل را بر روی فیلم شبکه بندی شده چاپ کرد ودر نتیجه مقطع تونل با دقت زیادی روی عکس معلوم می شود.

سيستم هاي نقشه برداري در تونلي:

کمپاني لايکا با همکاري کمپاني امبرگ که تجربه اي طولاني در زمينه ساخت تونل و ايجاد بناهاي زيرزميني دارد اقدام به ارايه سيستم هاي اندازه گيري تونلي و هدايت وکنترل بناهاي زيرزميني نموده است. اين سيستم ها شامل راه حل ها و روش هاي اندازه گيري عالي و ويزه براي  نقشه برداري اتوماتيک در زمينه تونل و راه اهن ميباشند که ميتوان در اين زمينه به موارد زير اشاره نمود:

-بخش سيستم هاي نقشه برداري ساختماني تونل:

نقشه برداري هاي دقيق در معادن و تونل ها به منظور طراحي معدن وکنترل و نگهداري ان بسيار مهم ميباشند. در شفت هاي زيرزميني و تونل ها نياز مبرمي به نقشه برداري و کنترل در جهت رسيدن به بيشترين کارآيي در زمينه حفر تونل ومعدن ميباشد.

الف: سيستم  TMS که شامل دو بخش:   برداشت پروفيل برداري و پياده کردن المان هاي مورد نياز در امور زيرزميني مي باشد. اين سيستم بطور اتوماتيک با يک توتال استيشن حرفه اي سري TPS 1100 تلفيق شده است و عمليات مورد نظر را انجام مي دهد. به کمک اين سيستم ميتوان بطور اتوماتيک اقدام به برداشت و کنترل مقاطع مختلف تونل نمود و همچنين مي توان خطوط برش حفاري و چالزني و محل نصب عوارض مختلف را بر روي پايلوت و يا ديواره ها پياده کرد. به همراه نرم افزار مخصوص تدارک ديده شده مي توان مقادير اختلاف طرح با وضعيت اجراء شده را تعيين کرده ومشاهده نمود.

ب: دستگاه هاي سري 400 معدني: که اين محصول نتيجه فعاليت کمپاني لايکا در زمينه صنعت معدن و بناهاي زيرزميني ميباشد. اين سيستم داراي برنامه هاي مهم نقشه برداري زير زميني از قبيل برداشت پايه ها و مسير حرکت پياده کردن خطوط تراز و انجام برداشت هاي زير زميني به روش افست و اخراج عمود مي باشد. ضمن اينکه دستگاه برنامه هاي استاندارد سري 400 را نيز درخود دارد.اين سيستم بر مبناي حفظ امنيت داده ها به عنوان يک اولويت مهم گسترش يافته و قابليت تنظيم کلمه رمز عبور را نيزدارد. پيکربندي کلي دستگاه و اپراتوري ان نيز ساده بوده و همانند دستگاه هاي استاندارد ميباشد.

-  سيستم پروفيل برداري موسوم  به PROFILER 4000:

اين سيستم ابزار نيرو مندي براي پروفيل برداري در نقشه برداري هاي کنترلي است که براي اندازه گيري سطوح  ومقاطع زيرزميني بسيار کارآ و موثر مي باشد.

پیشرفت های اخیر نقشه برداری کنترلی ژئودتیک جهت احداث تونل های بزرگ:

روشهای جدید احداث تونل و کاربرد آن به ویژه در زمینه هدایت و کنترل , اغلب نیازمند به دقت کافی در مورد جهت یابی تونل است. ابزارهای جدید علم نقشه برداری مانند GPS و رقیب دیرینه ان ژیرو-تئودولیت  ,قادر هستند نیاز فوق را براورده نمایند. ماشین های جدید حفاری تونل , همراه با دستگاه های تمام خودکار جهت یاب و همراه با سیستم های خودکار مسیر سازی تونل داری توانایی احداث تونل با رشد بالا بوده و هدایت و حفر ان را با دقت زیادی امکان پذیر ساخته است. برای رسیدن به چنین تواناییهایی ضریب اطمینان دقت د نقشه برداری برای جلوگیری از انحراف مسیر تونل و جهت یابی انها بسیار دقیقتر خواهذ شد. این اطمینان به وسیله دقت های بسیار بالایی که در هنگام طراحی و اجرای نقشه برداری کنترلی پروژه رعایت می گردد ارایه خواهد شد. فن اوری جدید علم نقشه برداری همانند سیستم تعیین موقعییت ماهوارهای GPS , ژیرو-تئودولیت با دقت بالا و وسایل الکترونیکی برای اندازه گیری زاویه و مسافت به ما کمک می کنند.

موقعيت جغرافيايي ايران

ايران 1648198 کيلومتر مربع يا 636375 مايل مربع وسعت دارد که 7/0 آن را آب تشکيل مي دهد. ايران يک کشور آسياي غربي ست و در منطقه خاورميانه و نيز آسياي مرکزي و قفقاز واقع شده. ايران با کشورهاي ارمنستان, آذربايجان (شامل جمهوري نخجوان) و ترکمنستان در شمال, افغانستان و پاکستان در شرق و عراق و ترکيه در غرب مرز دارد. به علاوه ايران در خليج فارس با کشورهاي کويت, عراق, عربستان سعودي, بحرين, عمان, قطر و امارات متحده عربي مرز آبي دارد. مساحت ايران يک پنجم مساحت آمريکا و تقريبا سه برابر فرانسه است.ايران يکي از کشورهاي وسيع جهان است که در محدوده 25 درجه و سه دقيقه الي 39 درجه و 47 دقيقه عرض شمالي و 44 درجه و پنج دقيقه الي 63 درجه و 18 دقيقه طول شرقي واقع شده است. عرض جغرافيايي يک کشور مطالب زيادي درباره رابطه آن کشور با خورشيد و ميزان دريافت تابش خورشيد در آن در اختيار ما قرار مي دهد. ايران در عرض هاي جغرافيايي بالا قرار دارد و ويژگي عرض هاي جغرافيايي بالا اين است که تفاوت بين فصل ها در آن ها بيشتر است.

موقعیت جغرافیایی استان کرمان

استان كرمان در جنوب وجنوب شرق كشور بين طول هاي جغرافيايي 21 °54 تا 34 °59 شرقي و عرض هاي 29 °26 تا 58 °31 شمالي قرار دارد. مساحت اين استان 181714 كيلومتر مربع بوده و مركز آن شهر كرمان با ارتفاع 1754 متر از سطح دريا مي‌باشد.

 

موقعیت جغرافیایی معدن آموزشی زغالسنگ کرمان

این معدن در جنوب غربی شهر کرمان  واقع در جاده تهران و بلوار شهدای زغالسنگ به طول جغرافیایی N 16°30 وعرض جغرافیایی  ‘E 01°57 و ارتفاع 1757 متر از دریا می باشد.

 

 

وسایل مورد استفاده در نقشه برداری:

دوربین تئودولیت (BOIF – TDJ6E)                                                    

دقت زاويه افقی :1 ± دقيقه

بزرگنمايي عدسي : 30 برابر

محدوده دمای قابل تحمل : 50+ تا 30-

وزن : 4.3 كيلوگرم

مشخصات عمومی :

دقت زاويه ای بالا

مطمئن برای کار در معدن

با تصوير واضح و شفاف                                                                 

سازگار با تجهيزات جانبی برای تئودوليت مانند چپقی و ...

 

محاسبات نقشه برداری:

طرز اندازهگيري زاويه افقي با تئودوليت

اگر لمب افقي از درجه صفر ، گذشته باشد در اين صورت مقدار زاويه برابرست با

                                                                                                                                                                                                       

 

 

روش اندازه گیری زاویه شیب

در بعضی از تئودولیتها وقتی دوربین در حالت افقی است قرائت مربوط به لمب قائم، صفر و در حالت معکوس 180 درجه یا 200 گراد است (زاویه شیب یا V).

در بعضی دیگر این زاویه در حالت افقی دوربین 90 درجه یا 100 گراد و در حالت معکوس 270 درجه یا 300 گراد است (زاویه سمت الرأسی یا z).

نکته: در حالت دوم برای بدست آوردن شیب بایستی از فرمول زیر استفاده نمود:

 

V=90-Z یا V=100-Z

V=270-Z یا V=300-Z

 

اندازهگيري اختلاف ارتفاع دو نقطه به كمك تئودوليت (ترازيابي مثلثاتي)

 

 

 

 

 

اگر x1‌و y1 مختصات نقطه معلوم A و x2‌و y2 مختصات نقطه مجهول B و AB=L طول ضلع در شكل 4-5 باشند در نتيجه داريم:

 

 

 

 

 

 

 

 

آزیموت : زاويه‌اي كه هريك از شمالها با يك امتداد معين مي‌سازند به نام گراي مستقيم ناميده مي‌شود چنانچه به گراي مستقيم مقدار 180 درجه را اضافه يا كم كنيم، گراي معكوس به دست خواهد آمد.

 

 

23 دی 1392 By

تهیه کننده : رمضانی                       

 

                      

شاول نوع دراگ لاین و الکتریکی

 

                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

دامپ تراک ها

دامپ تراک ها ...کامیون هایی هستند که در معادن بکار گرفته می شوند.از انواع مختلفی بر خوردارند...با ظرفیت های گوناگون.

بطور کلی هر چه ظرفیت آنها بیشتر باشد برای کار در معدن بزرگ بهینه ترند.منبع تغذیه آنها نیروی دیزلی و الکتریکی است.در زیر بزرگترین تراک وهمچنین توضیحاتی کلی در مورد این تجهیزات می خوانید.

موتور های دیزل درسته که ۷۰ ٪ انرژی رو تلف میکنن ولی ذخیره انرژی (سوخت یا گازوئیل) بسیار راحت تر ارزون تر و کم جا تره
موتور های الکتریکی با اینکه که ۳۰٪ انرژی تلف میکنن تا به انرژی مکانیکی تبدیل بشن ولی باید اینو در نظر گرفت که خود انرژی الکتریکی نهایتا توسط یک ژنراتور که نیروش رو از سوخت تهیه کرده و خود اون ژنراتور هم  ۳۰٪ اتلاف انرژی داشته تا تبدیل به انرژی الکتریکی بشه و در انتقال هم ۱۰ ٪ رو از دست میده.

     

علت استفاده از نیروی الکتریکی این هست که میشه با هر گشتاوری که رو محور موتور اعمال بشه باز هم اون رو راه اندازی کرد.

اگر ظرفیت دامپ تراک بالاتر از 300 تن باشد اولویت با موتورهای الکتریکی است و حتی در هر چرخ یک موتور الکتریکی. به طور خلاصه برای اینکه توی این فشار به سیستم های انتقال نیرو فشار زیادی میاد. برای اینکه طول عمر بیشتر و زمان بین تعمیرات زیادتر بشه چاره ای جزء استفاده از موتورهای الکتریکی در هر محور یا حتی در هر چرخ نیست.

در این جور موارد هم اگه بخواهند نیرو را با الکتریسته و ژنراتور وارد کنند باز هم کیربگس وجود داره چون یک دور موتور الکتریکی در بهترین حالت در دورهای بالاتر ۹۰۰ دوره .

فرض کنید یه موتور الکتریکی چطور میتونه مثلا ۱ دور در دقیقه بچرخه و یه وزنه ۳۰۰ تنی رو از یه شیب ۳۰ درجه بالا ببره پس هیچ موقع برای همچنین مواردی یه موتور اکتریکی رو به چرخ مستقیم وصل نمیکنن

در رابطه با لاستیک هم باید گفت که تمام این گونه متحرک ها که مخصوصا در جاده های نا هموار راه میروند همیشه تو خالی و  باد هستند بخاطر اینکه بتواندبراحتی بر روی سنگ ها و ناهمواری ها حرکت کنه.

لاستیک تو پر فقط برای مواردی خاص میتونه روی چرخهای عقب  نصب بشه (جا هایی که دلیل پنچری فوق العاده بالاست و سرعت خیلی خیلی کم
(تقریبا لاستیک تو پر هیچ کجا استفاده نمیشه )
لاستیک دامپ تراک ها هم معمولا بادی هستند ولی با یک لاستیک بسیار ضخیم.

 

نام دستگاه   :         Wagner Scoop
  
   مدل :                  LST-5S
  
   نام كمپاني :      Atlas Copco

   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

موتور: اين بخش شامل قسمت هاي زير مي باشد :

 1.موتور
 2.سيستم اگزوز
 3.منبع سوخت
 4.منبع آب

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

   2. 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 فيلتر.
   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.

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

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


 

 

 

 

 

    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 فيلتر كه داراي يك هشدار دهنده ميباشد و زماني كه فيلتر 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.  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).
      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.

 

 

 

 

EKG-5A

شاول زنجيري EKG-5A براي حفاري و بارگيري صخره هاي سست شده است. اين شاول در معادن روباز، در تاسيسات مهندسي آب، كارخانه ها، راه آهن و ديگر ساختمان ها كاربرد دارد. تجربه طولاني در طراحي و ساخت شاول ها اين امكان را فراهم ساخته است كه ماشيني نه تنها براي شرايط عادي آب وهوايي، بلكه براي نواحي حاره اي و سردسير ساخته شود. شاول EKG-5A را اكنون مي توان برطبق خواسته مشتري طراحي و توليد كرد.

 

مشخصات فني

ساختار برينگ هاي اصلي بوم، شاسي گردان، و زيربندي ساخته شده از فولاد كم آلياژ، سبب گرديده است كه اين شاول را در هر فصلي مورد استفاده قرارداد.باكت و مكانيزم هاي آن از فولاد با آلياژ بالا ساخته شده است و شرايط ايمن كاري را با فشار بارديناميكي پايين ايجاد نمايد.
موتور الكتريكي جريان مستقيم ماشين، داراي سيستم كنترل ديجيتالي است. محرك هاي ترانزيستوري سرعت گيري نرم مبدل را ايجاد مي نمايند. كنترل آرام سرعت و بكار انداختن موتورهاي اصلي از انواع مختلف و درشرايط متفاوت، زمان تنظيم و نگهداري موتورهاي اصلي را كم مي كند.
شاول مجهز به سيستم اطلاعات و آناليز بار وارده روي شاول است. كابين جا دار اپراتور، نيازهاي ارگونوميك و آسايش او را فراهم مي كند.
سيستم كنترل حركت، سرعتي معادل 0.75km/h را درمسيرهاي تعيين شده تامين مي نمايد.توسط سيستم هاي مجزاي تهويه ميتوان بدون گرم شدن بيش از حد، مدت زمان زيادي كاركرد.

مدل هاي EKG-5V، EKG-5Us ,EKG-5D براساس شاول EKG-5A طراحي شده اند. شاول EKG-5V مدلي با ملحقات عملياتي فعال است بدين معنا كه در باكت شاول، چكش هاي بادي تعبيه شده است كه از طريق ناخن ها عمل مي كند. هنگام كندن صخره ها يا زمين هاي سخت، اين مكانيزم موجب بالا رفتن بار عملياتي و خرد كردن موانع سخت مي شود.اين ماشين، براي كندن صخره هاي نيمه سخت و يا ذغال سنگ هايي با سختي كم يا متوسط نيازي به انفجار اوليه ندارد.استفاده از اين ماشين درمواردي كه به دليل مشكلات زيست بومي امكان انفجار وجود ندارد انتخاب مناسبي است. ويژگي EKG-5D با محرك موتور ديزلي، اجازه مي دهد كه بارگيري و بار زدن به باربرها با صرف كمترين انرژي صورت گيرد. مدل EKG-5Us بوم بلند، اين امكان را ايجاد مي كند كه از جبهه هاي كاري با ارتفاع بيشتر باربرداري كرده، دامپتراك هايي با ظرفيت 75 تا 110 تن را بار بزند.

EKG-10

شاول زنجيري EKG-10 براي عمليات معدني، بارگيري باطله هاي سنگي، و بارزدن سنگ ها و مواد و مصالح به ماشين هاي باربر، پشته كردن و همچنين بارگيري از مواد انباشته شده درمعادن روباز مي باشد. مدل هاي EKG-5U و EKG-5Us با بوم بلند و باكت جلوبر- عقب بر، برمبناي شاول زنجيري مدل EKG-10 ساخته شده اند. اين گونه شاول ها براي تخليه كانال ها و نيز،بار زدن ماشين هاي باربر در سطح استقرار شاول طراحي شده است.شاول هاي EKG-10 و انواع بهينه شده آن با قابليت عمليات بالا ، قابليت جابجايي مطلوب، كنترل و نگهداري آسان، طراحي روز، امكان بهره وري بالا را هنگام كار در معادني با مواد با وزن مخصوص زياد، درهر شرايط كاري فراهم مي آورد

اندازه هاي اصلي فني

 

اندازه

واحد

موارد

10

m3

ظرفيت باكت اصلي

8;12.5;16

m3

ظرفيت باكت هاي جايگزين

980

kN

حداكثر بار وارد بر بست باكت

26

sec

مدت زمان چرخه كار برحسب ثانيه

0.7

km/h

سرعت حركت در مسير تعيين شده

12

deg

حداكثر شيب كاري برحسب درجه

800

kW

حداكثر توان موتور اصلي

160

kW

حداكثر توان ترانسفورماتور

6000

V

ولتاژ اصلي ( سه فاز

395

t

وزن كاري با باكت برحسب تن

16.2

t

وزن باكت برحسب تن

45-50

t

وزن وزنه تعادل برحسب تن

313

kPa

با زنجير به عرض1100mm

متوسط فشار وارده روي زمين در حين حركت

224

kPa

با زنجير به عرض 1400mm

 

 

 

 

 

ماشین آلات ویژه معادن روباز

 برای عملیات مختلف معدنکاری در معادن روباز٬ علاوه بر ماشین آلات عمومی معدن از ماشین های ویژه ای استفاده میشود  که عملیات حفاری و بار گیری را انجام میدهند . مشخصه این ماشین ها در آن است که به علت عدم محدودیت فضا در معادن روباز ابعاد آنها را بزرگ در نظر میگیرند و این امر سبب میشود که ما شینهای یاد شده با راندمان بالا کار کنند و استفاده از آنها اقتصادی باشد . مهمترین ماشینهای ویژه معادن روباز به شرح زیر است :

 بیل مکانیکی  (power shovel)

بیل مکانیکی یکی از متداولترین ماشینهای معدن روباز می باشد در مواردی که سنگهاو مواد معدنی نرم باشند   ٬ این دستگاه عمل حفر و بارگیری را تواما بر عهده دارد در مورد سنگها و مواد معدنی سخت ٬ ابتدا آتشباری انجام میگیرد و سپس از بیل مکانیکی برای بارگیری مواد استفاده میشود . امروزه برای کار در معادن مواد نرم –به ویژه معادن زغال سنگ – بیلهای مکانیکی بزرگی ساخته شده است که ظرفیت برخی به بیش از 138 متر مکعب نیز میرسد.این ماشین از قسمتهای مختلفی مانند ارابه٬ موتور و جرثقیل٬ دکل ٬بازو و صندوقه تشکیل شده است.

 

                  

دراگلین(drag line)

وسیله ای است که  برای خاکبرداری و حفر مواد نرم در قسمتهای گود به کار میرود . شکل عمومی این دستگاه نیز شبیه بیل مکانیکی  اما صندوقه این دستگاه به دو رشته کابل متصل است که به وسیله این کابل ها میتوان آن را در قسمتهای مختلف به کار برد .به طور مختصر شیوه کار این دستگاه به این صورت است که ابتدا کابلها را رها میکنند و صندوقه دستگاه را به پایین گودال میفرستند سپس به وسیله کابل دیگری آنرا روی زمین میکشند که به این ترتیب صندوقه از مواد معدنی پر میشود

 

           

 

بیل چرخشی (bucket wheel excavator)

یکی از ماشینهای متداول در معادن روباز و به ویژه معادن زغال می باشد قسمت اصلی این دستگاه را چرخ بسیار بزرگی تشکیل میدهد که قطر آن به 16 متر نیز میرسد. این چرخ ٬ زواید سطل مانندی دارد که در نقاط مختلف محیط آن معلقند و ضمن گردش چرخ و تماس آن با  مواد معدنی باعث حفر این مواد میشود و سطلها از مواد پر میشوند  و پس از رسیدن به قسمت بالای چرخ مواد درون سطلها بر روی نوار نقاله ای ریخته میشود  . راندمان این دستگاه هنگام کار بسیار بالا میباشد . انواع معمولی آن قادر است تا 1500 متر مکعب در ساعت مواد معدنی را حفر و  به وسیله نوار نقاله خود به فاصله 130 متری منتقل کند از این رو وسیله بسیار مناسبی برای باطله برداری از روی مواد معدنی میباشد

 

 

 

           

 بولدوزر(bulldozer)

در جلو دستگاه یک بیل بزرگ و در عقب آن چنگکهایی وجود دارد و دستگاه روی زنجیر حرکت میکند  همن گونه که میدانیم مواد معدنی یا باطله نرم  را به وسیله بیل حفر میکنند ولی برای  مواد سخت تر ازبولدوزر استفاده میشود .

   

  

 

حفر کننده برجدار (tower excavator)

این دستگاه شبیه دراگلین است و معمولا همراه با سایر ماشینهای معادن روباز از قبیل بیل مکانیکی و دراگلین به کار میرود به ویژه به هنگام بازسازی معادن روباز از این وسیله استفاده میشود زیرا بیل یا دراگلین قسمتهای بالای قسمتهای بازسازی شده را به خوبی نمیتوانند پر کنند .دستگاه دارای دو برج متحرک در جلو وعقب است که آندو را به ترتیب در قسمت انبار باطله و در جلو قسمتی که هنوز استخراج نشده است قرار میدهند . در بالای برجها قرقره هایی وجود دارند که چند رشته کابل از درون آنها عبور میکنند . به ای کابلها صندوقه ای متصل است که در اثر حرکت کابلها بین دو برج نوسان میکند و مواد باطله را به بالای انبار این مواد منتقل میکند.

بیل هیدرولیکی(hydraulic excavator)

این دستگاه نیز شبیه بیل مکانیکی می باشد با این تفاوت که حرکت صندوقه آن توسط چند بازوی هیدرولیکی انجام میشود .

 

شاول نوعي از مجموعه بيل مكانيكي است كه براي بارگيري سنگهاي سخت (واستثنائاً خاكها) و اغلب در فضاي باز (معادن روباز) مورد استفاده قرار مي گيرد.
شاولها در استخراج هاي سطحي به روش نواري و كاواكي مورد استفاده قرار مي گيرند. در روش نواري روباره برداشته شده و در يك بخش استخراج شده قبلي مجاور ريخته مي شود و ماده معدني زير روباره بوسيله ماشين ديگري بارگيري شده و به قسمت ديگري برده مي شود.
شاولها توانايي كندن و بارگيري مواد واقع در سطح ايستايي ماشين يا بالاتر از آن را دارند.


 انواع شاول :
1- شاول استاندارد :
در معدنكاري سطحي و براي اهداف عام بكار مي رود. از آنها براي بارگيري انواع كانسنگها و باطله استفاده مي شود. ظرفيت آنها معمولاٌ بين 7 تا 40 متر مكعب مي باشد.

2-
شاولهاي دكل بلند :
داراي دكل بلندتر و جام كوچكتر هستند و كاربردهاي خاص دارند. اندازه صندوقه (جام) اين شاولها حدود 25 درصد از انواع استاندارد كوچكتر است و دكل آنها بسته به اندازه جام انتخاب شده 35 درصد و گاهي بيش از آن بلندتر است. شاولهاي دكل بلند ، با صندوقه تا 1.5 متر مكعب نيز ساخته شده اند

3- باركننده هاي زغالي :
مشابه شاولهاي استاندارد مي باشند ولي بيل آنها حدود 75 درصد بزرگتراز انواع استاندارد مشابه است.
ظرفيت اين باركننده ها تا 100 متر مكعب نيز مي رسد.

 ساختمان شاولها :
شاولها از سه قسمت اصلي تشكيل شده اند كه عبارتند از :

الف ) شاسي اصلي :
اين بخش پائين ترين قسمت ساختمان شاول را تشكيل مي دهد و از دو بخش ارابه و شاسي ثابت تشكيل شده است.
 

         ارابه (يا وسيله حركت) : معمولاٌ چرخ زنجيري بوده و توسط آن مي توان ماشين را جابجا كرد. دليل استفاده از چرخهاي زنجيري براي جلوگيري از فرو رفتن شاول در زمين مي باشد. وجود سطح تماس بيشتر چرخهاي زنجيري با زمين ، باعث كمتر شدن فشار وارده بروي سطح (مخصوصاً زمينهاي خاكي و نرم) مي شود.
البته شاولهايي با چرخ لاستيكي نيز وجود دارند كه در مواقعي از آنها استفاده مي گردد كه مقدار بارگيري نسبتاً كم است و شاول به حركت و جابجايي زيادي نياز دارد.

         شاسي ثابت : سازه ثابت اصلي دستگاهي است كه روي ارابه قرار گرفته و بخشهاي ديگري روي آن قرار مي گيرند.



ب) شاسي متحرك :
اين شاسي بر روي محور قائمي كه روي شاسي ثابت قرار گرفته سوار شده و مي تواند حول محور تا 360 درجه دوران كند. كليه وسايل و تجهيزات بارگيري بر روي اين شاسي قرار دارند.

ج) تجهيزات بارگيري :
اين تجهيزات شامل دكل ، بازوي جام ، جام و ماشين آلات مي شود كه همه بر روي شاسي متحرك سوار مي شوند.

         دكل : يكي از بخشهاي كليدي شاول مي باشد و ميله اي است كه به شاسي متصل بوده و به طرف جلوي ماشين زاويه دارد. در قسمت بالاي دكل قرقره شياردار وجود دارد كه كابل بالابري صندوقه از روي آن عبور مي كند.
اتصال دكل به بدنه شاسي بصورت لولايي بوده و دكل مي تواند در جهت بالا و پايين حركت نمايد و بوسيله كابلهاي مخصوص در موقعيت مورد نظر ثابت نگاه داشته شود.

         بازوي جام : از يك طرف به جام متصل بوده و از طرف ديگر به دكل لولا شده است. در زير بازو دندانه هايي وجود دارد كه امكان حركت بازو به جلو و عقب را فراهم مي آورد ، كه اين حركت مبناي نفوذ در سينه كار است.
بازوي صندوقه همچنين مي تواند حول محور اتصال خود به دكل به طرف بالا و پايين حركت نمايد كه اين كار با تغيير طول كابل بالابري انجام مي گيرد.

         جام (ياصندوقه يا بيل) :
كه به انتهاي بازو متصل بوده و در تماس مستقيم با سينه كار قرار مي گيرد. لبه جام به ناخنهاي قابل تعويض مجهز است كه موجب سهولت نفوذ مي گردد. در زير جام دريچه اي وجود دارد كه در موقع قرار گرفتن بيل در موقعيت تخليه به كمك كابل مخصوص باز شده و موا داخل آن تخليه مي شود. بديهي است كه بين هر يك از بخشهاي ماشين هماهنگي قدرت و ظرفيت وجود دارد ، بعنوان نمونه جنس و وزن جام بستگي به نوع ماده مورد كار دارد.
براي كار در زغال جامها سبكتر بوده و فرم و لبه ناخنهاي آنها نيز متناسب اين كار ساخته مي شود.



 بطور كلي عمليات شاول شامل حركات ذيل مي باشد :
         نفوذ كردن در سينه كار و پركردن صندوقه بوسيله بازوي جام (crowding)
         بالا آوردن صندوقه و جدا كردن آن از سينه كار (hoisting)
         دور زدن به محل تخليه ((swining
         تخليه صندوقه بوسيله بازكردن دريچه بيل (dumping)
         چرخش مجدد بطرف سينه كار جهت شروع چرخه بعدي (swining)
         در صورت نياز حركت به محل بارگيري جديد بوسيله چرخ زنجيري (propelling)

شاولهاي قديمي مكانيكي و شاولهاي جديد با نيروي هيدروليكي كار مي كنند. شاولها معمولاً از پائين به بالا (يعني از كف به بالا) بار برمي دارند ولي شاولهايي نيز ساخته شده اند كه بار را از بالا به پائين برداشت مي كنند. شاولهاي معادن بزرگ با ظرفيت جام تا 30 متر مكعب كار ميكنند.
شاول مي تواند بار را بداخل سنگ شكن اوليه كه معمولاٌ سنگ شكني منقول است بريزد ، سپس توسط نوار كه معمولاً تغييرات آن بسادگي امكانپذير است مواد از معدن جابجا مي شوند (اين بحث مربوط به طراحي معدن مي باشد )

 سيستم محركه شاول :
دو روش اصلي براي تامين قدرت مورد نياز شاولها وجود دارد :
شاولهاي كوچكتر ، تا ظرفيت حدود 10 متر مكعب ، داراي موتور ديزلي هستند.
ماشينهاي بزرگتر كه از نيروي الكتريسيته براي تامين محركه مورد نياز خود استفاده مي كنند. (اين قدرت مي تواند از طريق كابل دنبايه و برق سه فاز AC تامين شده يا سيستم محركه شاول ديزل الكتريك باشد.
موتورهاي ديزلي قابليت تحرك بيشتري را براي ماشين بوجود مي آورند ولي عمر عملياتي آنها نسبت به انواع الكتريكي كمتر است. در عوض موتورهاي الكتريكي نياز به نگهداري و تعمير كمتر داشته ، عمر عملياتي آنها بيشتر است ، ولي فاقد تحرك كافي هستند. (ضمناً بدليل وجود كابل در اين نوع ، مشكلات نگهداري و تعميرات (نت) و انتقال كابلها به مكان ديگر در هنگام تغيير محل شاول وجود دارد.
به علت اينكه كابلها معمولاً طولاني و سنگين مي باشند ، براي حمل آنها معمولاً از لودر استفاده مي گردد كه گاهاً باعث آسيب ديدگي كابلها مي گردد ، از طرف ديگر بدليل عبور و مرور وسايل و پراكنده بودن كابلها بر روي زمين باز هم احتمال آسيب ديدگي كابل وجود دارد 

 سيستمهاي حركتي اصلي كه نيازمند قدرت محركه هستند شامل موارد ذيل مي باشند :

         سيستم بالابري
         سيستم نفوذ در سينه كار
         سيستم حركت دوراني
         سيستم حركت انتقالي

در اكثر ماشنها براي هر سيستم حركتي يك موتور محركه مستقل وجود دارد

 

 

 استفاده از شاولها (اكسكاواتورهاي كابلي) :
براي كمينه كردن هزينه بارگيري ظرفيت شاول بايد با ظرفيت كاميوني كه با آن كارمي كند هماهنگ باشد. بعنوان يك قاعده تجربي كاميون بايد با 4 تا 5 صندوقه شاول پر شود.
بعنوان مثال اگر كاميوني در حدود 150 تن را در نظر بگيريم ، با توجه به چگالي مواد ، شاولهايي با بيلهاي 20 تا 30 متر مكعبي براي اين چنين كاميونهايي مناسب هستند.
بايد توجه داشت كه ظرفيت واقعي صندوقه با ظرفيت اسمي آن يكسان نيست و معمولاً با ضرب كردن ظرفيت اسمي جام در يك ضريب كه به ضريب بيل DF (Deeper Factor) موسوم است ، ظرفيت واقعي بيل بدست مي آيد. مقدار ضريب بيل بسته به نوع ماده و شرايط كاري مي تواند از حدود 40 درصد تا بيش از 100 درصد تغيير كند.
بطور تجربي اين ضريب به شرح ذيل مي باشد :
براي مواد با قابليت كنده شدن آسان 85 تا 120 درصد
براي مواد با قابليت كنده شدن متوسط 80 تا 90 درصد
براي مواد با حفاري سخت 70 تا 80 درصد
براي سنگ 40 تا 60 درصد

 زمان چرخه شاول :
عامل مهم در كارايي شاول زمان چرخه آن است. اين زمان از زمانهاي لازم براي عملياتهاي زير تشكيل شده است :
نفوذ در سينه كار و پر كردن صندوقه بالابري جام
گردش بطرف باربر و گردش بطرف سينه كار
زمان چرخه به زاويه چرخش ، اندازه شاول و مهارت كاربر بستگي دارد و معمولاً از حدود 25 ثانيه تا بيش از يك دقيقه متغيير است.
بيشترين زمان چرخه به گردش شاول بطرف باربر و بازگشت بطرف سينه كار اختصاص دارد (حدود 60 درصد) و در نتيجه نحوه قرار گيري كاميون در كنار شاول از اهميت بالايي برخوردار است.
در آرايشهاي معمولي كاميون در كنار شاول و در سمت چپ ان قرار مي گيرد ، گاهي براي تسريع در كار ، وسيله باربر در صورت مناسب بودن شرايط در هر دو طرف شاول قرار مي گيرد تا زمان مانور كاهش يابد ، زاويه گردش شاول در اين حالتها حدود 90 درجه مي باشد.
با توجه به طولاني تر بودن زمان چرخه كاميون ، معمولاٌ يك شاول به چند كاميون سرويس مي دهد.

 
مزاياي شاول :
1-
هدايت جام ساده است.
2-
از پائين به بالا و بالعكس بارگيري مي كند.
3-
تخليه بدون جابجايي شاسي مي باشد و فقط با حركت دوراني دكل و اتاقك صورت مي گيرد.
4-
سنگ را عملاٌ با ابعاد بزرگ مي پذيرد.
5-
در برابر ديوارهاي سنگي بدليل بزرگي جثه و استحكام مقاومت دارد.
6-
درسطوح (كف هاي) سست نيز استقرار مي يابد.
 معايب شاول :
1-
هزينه خريد آن زياد است.
2-
حداقل بار را لازم دارد تا اقتصادي كار كند.
3-
تعميرات آن پر هزينه است.
4-
به علت خصوصيات مانور كم بايد به اندازه كافي جا آماده باشد تا بارگيري صورت بگيرد.

 

 

 

 مدت كار شاول :
1- مدت كار شاول 37 درصد
2- تاخيرهاي طولاني (بيش از 15 دقيقه) 42 درصد (كه 33 درصد آن بدي آب و هوا مي باشد)
3-
تاخيرهاي كوتاه مدت (كمتر از 15 دقيقه) 21 درصد
 گذشته از موارد فوق تاخيرها مي توانند بدلايل زير باشند :
نرسيدن كاميون ، آماده سازي پس از انفجار ، استقرار كاميون ، آماده كردن محوطه ، جابجل شدن بيل ، تعمير بيل ، تسطيح راه ، برداشتن موانع (چوب و آهن آلات) و بدون راننده بودن
 

شاول (اكسكاواتورهاي نوع كابلي) :

 نوعي از مجموعه بيل مكانيكي است كه براي بارگيري سنگهاي سخت (واستثنائاً خاكها) و اغلب در فضاي باز (معادن روباز) مورد استفاده قرار مي گيرد .

شاولها در استخراج هاي سطحي به روش نواري و كاواكي مورد استفاده قرار مي گيرند . در روش نواري روباره برداشته شده و در يك بخش استخراج شده قبلي مجاور ريخته مي شود و ماده معدني زير روباره بوسيله ماشين ديگري بارگيري شده و به قسمت ديگري برده مي شود .

شاولها توانايي كندن و بارگيري مواد واقع در سطح ايستايي ماشين يا بالاتر از آن را دارند .

انواع شاول :

1- شاول استاندارد :

در معدنكاري سطحي و براي اهداف عام بكار مي رود . از آنها براي بارگيري انواع كانسنگها و باطله استفاده مي شود . ظرفيت آنها معمولاٌ بين 7 تا 40 متر مكعب مي باشد .

2- شاولهاي دكل بلند :

داراي دكل بلندتر و جام كوچكتر هستند و كاربردهاي خاص دارند . اندازه صندوقه (جام) اين شاولها حدود 25 درصد از انواع استاندارد كوچكتر است و دكل آنها بسته به اندازه جام انتخاب شده 35 درصد و گاهي بيش از آن بلندتر است . شاولهاي دكل بلند ، با صندوقه تا 1.5 متر مكعب نيز ساخته شده اند

3- باركننده هاي زغالي :

مشابه شاولهاي استاندارد مي باشند ولي بيل آنها حدود 75 درصد بزرگتراز انواع استاندارد مشابه است .

ظرفيت اين باركننده ها تا 100 متر مكعب نيز مي رسد .

ساختمان شاولها :

شاولها از سه قسمت اصلي تشكيل شده اند كه عبارتند از :

الف ) شاسي اصلي :

 اين بخش پائين ترين قسمت ساختمان شاول را تشكيل مي دهد و از دو بخش ارابه و شاسي ثابت تشكيل شده است .

ارابه (يا وسيله حركت)  : معمولاٌ چرخ زنجيري بوده و توسط آن مي توان ماشين را جابجا كرد . دليل استفاده از چرخهاي زنجيري براي جلوگيري از فرو رفتن شاول در زمين مي باشد . وجود سطح تماس بيشتر  چرخهاي زنجيري با زمين ، باعث كمتر شدن فشار وارده بروي سطح (مخصوصاً زمينهاي خاكي و نرم) مي شود .

البته شاولهايي با چرخ لاستيكي نيز وجود دارند كه در مواقعي از آنها استفاده مي گردد كه مقدار بارگيري نسبتاً كم است و شاول به حركت و جابجايي زيادي نياز دارد .

شاسي ثابت : سازه ثابت اصلي دستگاهي است كه روي ارابه قرار گرفته و بخشهاي ديگري روي آن قرار مي گيرند .

 

ب) شاسي متحرك :

اين شاسي بر روي محور قائمي كه روي شاسي ثابت قرار گرفته سوار شده و مي تواند حول محور تا 360 درجه دوران كند . كليه وسايل و تجهيزات بارگيري بر روي اين شاسي قرار دارند .

ج) تجهيزات بارگيري :

اين تجهيزات شامل دكل ، بازوي جام ، جام و ماشين آلات مي شود كه همه بر روي شاسي متحرك سوار مي شوند .

دكل : يكي از بخشهاي كليدي شاول مي باشد و ميله اي است كه به شاسي متصل بوده و به طرف جلوي ماشين زاويه دارد . در قسمت بالاي دكل قرقره شياردار وجود دارد كه كابل بالابري صندوقه از روي آن عبور مي كند .

اتصال دكل به بدنه شاسي بصورت لولايي بوده و دكل مي تواند در جهت بالا و پايين حركت نمايد و بوسيله كابلهاي مخصوص در موقعيت مورد نظر ثابت نگاه داشته شود .

بازوي جام :  از يك طرف به جام متصل بوده و از طرف ديگر به دكل لولا شده است . در زير بازو دندانه هايي وجود دارد كه امكان حركت بازو به جلو و عقب را فراهم مي آورد ، كه اين حركت مبناي نفوذ در سينه كار است .

بازوي صندوقه همچنين مي تواند حول محور اتصال خود به دكل به طرف بالا و پايين حركت نمايد كه اين كار با تغيير طول كابل بالابري انجام مي گيرد .

جام (ياصندوقه يا بيل) :

كه به انتهاي بازو متصل بوده و در تماس مستقيم با سينه كار قرار مي گيرد . لبه جام به ناخنهاي قابل تعويض مجهز است كه موجب سهولت نفوذ مي گردد . در زير جام دريچه اي وجود دارد كه در موقع قرار گرفتن بيل در موقعيت تخليه به كمك كابل مخصوص باز شده و موا داخل آن تخليه مي شود .

بديهي است كه بين هر يك از بخشهاي ماشين هماهنگي قدرت و ظرفيت وجود دارد ، بعنوان نمونه جنس و وزن جام بستگي به نوع ماده مورد كار دارد .

براي كار در زغال جامها سبكتر بوده و فرم و لبه ناخنهاي آنها نيز متناسب اين كار ساخته مي شود .

 

بطور كلي عمليات شاول شامل حركات ذيل مي باشد :

نفوذ كردن در سينه كار و پركردن صندوقه بوسيله بازوي جام (crowding)

بالا آوردن صندوقه و جدا كردن آن از سينه كار (hoisting)

دور زدن به محل تخليه ((swining

تخليه صندوقه بوسيله بازكردن دريچه بيل (dumping)

چرخش مجدد بطرف سينه كار جهت شروع چرخه بعدي (swining)

در صورت نياز حركت به محل بارگيري جديد بوسيله چرخ زنجيري (propelling)

 

 شاولهاي قديمي مكانيكي و شاولهاي جديد با نيروي هيدروليكي كار مي كنند . شاولها معمولاً از پائين به بالا (يعني از كف به بالا) بار برمي دارند ولي شاولهايي نيز ساخته شده اند كه بار را از بالا به پائين برداشت مي كنند . شاولهاي معادن بزرگ با ظرفيت جام تا 30 متر مكعب كار ميكنند .

شاول مي تواند بار را بداخل سنگ شكن اوليه كه معمولاٌ سنگ شكني منقول است بريزد ، سپس توسط نوار كه معمولاً تغييرات آن بسادگي امكانپذير است مواد از معدن جابجا مي شوند (اين بحث مربوط به طراحي معدن مي باشد )

سيستم محركه شاول :

دو روش اصلي براي تامين قدرت مورد نياز شاولها وجود دارد :

 شاولهاي كوچكتر ، تا ظرفيت حدود 10 متر مكعب ، داراي موتور ديزلي هستند .

ماشينهاي بزرگتر كه از نيروي الكتريسيته براي تامين محركه مورد نياز خود استفاده مي كنند . (اين قدرت مي تواند از طريق كابل دنبايه و برق سه فاز AC تامين شده يا سيستم محركه شاول ديزل الكتريك باشد .

موتورهاي ديزلي قابليت تحرك بيشتري را براي ماشين بوجود مي آورند ولي عمر عملياتي آنها نسبت به انواع الكتريكي كمتر است . در عوض موتورهاي الكتريكي نياز به نگهداري و تعمير كمتر داشته ، عمر عملياتي آنها بيشتر است ، ولي فاقد تحرك كافي هستند . (ضمناً بدليل وجود كابل در اين نوع ، مشكلات نگهداري و تعميرات (نت) و انتقال كابلها به مكان ديگر در هنگام تغيير محل شاول وجود دارد .

 به علت اينكه كابلها معمولاً طولاني و سنگين مي باشند ، براي حمل آنها معمولاً از لودر استفاده مي گردد كه گاهاً باعث آسيب ديدگي كابلها مي گردد ، از طرف ديگر بدليل عبور و مرور وسايل و پراكنده بودن كابلها بر روي زمين باز هم احتمال آسيب ديدگي كابل وجود دارد )

سيستمهاي حركتي اصلي كه نيازمند قدرت محركه هستند شامل موارد ذيل مي باشند :

سيستم بالابري

سيستم نفوذ در سينه كار

سيستم حركت دوراني

سيستم حركت انتقالي

در اكثر ماشنها براي هر سيستم حركتي يك موتور محركه مستقل وجود دارد .

استفاده از شاولها (اكسكاواتورهاي كابلي) :

براي كمينه كردن هزينه بارگيري ظرفيت شاول بايد با ظرفيت كاميوني كه با آن كارمي كند هماهنگ باشد . بعنوان يك قاعده تجربي كاميون بايد با 4 تا 5 صندوقه شاول پر شود .

بعنوان مثال اگر كاميوني در حدود 150 تن را در نظر بگيريم ، با توجه به چگالي مواد ، شاولهايي با بيلهاي 20 تا 30 متر مكعبي براي اين چنين كاميونهايي مناسب هستند .

بايد توجه داشت كه ظرفيت واقعي صندوقه با ظرفيت اسمي آن يكسان نيست و معمولاً با ضرب كردن ظرفيت اسمي جام در يك ضريب كه به ضريب بيل DF (Deeper Factor) موسوم است ، ظرفيت واقعي بيل بدست مي آيد . مقدار ضريب بيل بسته به نوع ماده و شرايط كاري مي تواند از حدود 40 درصد تا بيش از 100 درصد تغيير كند .

بطور تجربي اين ضريب به شرح ذيل مي باشد :

 براي مواد با قابليت كنده شدن آسان 85 تا 120 درصد

براي مواد با قابليت كنده شدن متوسط 80 تا 90 درصد

براي مواد با حفاري سخت 70 تا 80 درصد

براي سنگ 40 تا 60 درصد

 

زمان چرخه شاول :

عامل مهم در كارايي شاول زمان چرخه آن است . اين زمان از زمانهاي لازم براي عملياتهاي زير تشكيل شده است :

 نفوذ در سينه كار  و پر كردن صندوقه بالابري جام

گردش بطرف باربر و گردش بطرف سينه كار

زمان چرخه به زاويه چرخش ، اندازه شاول و مهارت كاربر بستگي دارد و معمولاً از حدود 25 ثانيه تا بيش از يك دقيقه متغيير است .

بيشترين زمان چرخه به گردش شاول بطرف باربر و بازگشت بطرف سينه كار اختصاص دارد (حدود 60 درصد) و در نتيجه نحوه قرار گيري كاميون در كنار شاول  از اهميت بالايي برخوردار است  .

در آرايشهاي معمولي كاميون در كنار شاول  و در سمت چپ ان قرار مي گيرد ، گاهي براي تسريع در كار ، وسيله باربر در صورت مناسب بودن شرايط در هر دو طرف شاول قرار مي گيرد تا زمان مانور كاهش يابد ، زاويه گردش شاول در اين حالتها حدود 90 درجه مي باشد . 

با توجه به طولاني تر بودن زمان چرخه كاميون ، معمولاٌ يك شاول به چند كاميون سرويس مي دهد .

مزاياي شاول :

1-     هدايت جام ساده است .

2-     از پائين به بالا و بالعكس بارگيري مي كند .

3-           تخليه بدون جابجايي شاسي مي باشد و فقط با حركت دوراني دكل و اتاقك صورت مي گيرد .

4-           سنگ را عملاٌ با ابعاد بزرگ مي پذيرد .

5-           در برابر ديوارهاي سنگي بدليل بزرگي جثه و استحكام مقاومت دارد .

6-           درسطوح (كف هاي) سست نيز استقرار مي يابد .

 

معايب شاول :

1-      هزينه خريد آن زياد است .

2-      حداقل بار را لازم دارد تا اقتصادي كار كند .

3-       تعميرات آن پر هزينه است .

4-      به علت خصوصيات مانور كم بايد به اندازه كافي جا آماده باشد تا بارگيري صورت بگيرد .

 

مدت كار شاول :

1-      مدت كار شاول 37 درصد

2-      تاخيرهاي طولاني (بيش از 15 دقيقه) 42 درصد (كه 33 درصد آن بدي آب و هوا مي باشد)

3-       تاخيرهاي كوتاه مدت (كمتر از 15 دقيقه) 21 درصد

گذشته از موارد فوق تاخيرها مي توانند بدلايل زير باشند :

نرسيدن كاميون ، آماده سازي پس از انفجار ، استقرار كاميون ، آماده كردن محوطه ، جابجل شدن بيل ، تعمير بيل ، تسطيح راه ، برداشتن موانع (چوب و آهن آلات) و بدون راننده بودن .

روش استخراج روباز

امروزه ذخائر معدني كه با روش روباز استخراج مي شوند از نظر اندازه ، شكل، جهت و موقعيت قرارگيري آنها نسبت به سطح زمين بسيار متنوعند . اين شرايط پديد آمده از يك سو به دليل تو سعه تكنولوژي در ماشين آلا ت معدني بالاخص از نظر ظرفيت ، قدرت و سرعت مي باشد از سوي ديگر به دليل الگاريتم هاي مختلفي است كه در زمينه برنامه ريزي و طراحي معدن با استفاده از روش هاي رياضي و تحقيق در عمليات توسعه و ارائه شده اند . علي رقم اين پيشرفت ها ، روش روباز از نظر اصول و چارچوب اوليه تغيير حاصل نكرده است. از گذشته تا كنون استخراج ذخاير معدن با روش روباز به كمك يك سري سطوح افقي و مسطح انجام مي گيرد كه اصطلاحاً به آنها پله اطلاق مي گردد، استخراج از اولين پله كه در بالاترين ارتفاع ايجاد مي شود آغاز و تا آخرين افق يا آخرين پله كه كف پيت خواهد بود ادامه پيدا مي كند. استخراج از هر پله تا آخرين محدوده پيت گسترش مي يابد . ارتباط پله ها از طريق گذرگاه ها انجام مي گيرد كه بدان رمپ مي گويند . استخراج از هر پله توسط عمليات حفاري، انفجار ، بار گيري و حمل انجام مي گيرد لذا طبيعي است كه ژئو متري پله ها تابع مشخصات ماشين الات معدن مثل دريل ، كاميون و شاول باشد .
بطور كلي در معادن رو باز به ماشين هاي حفاري ( دريل) ، بار گيري( شاول) و حمل (كاميون) ماشين هاي اصلي و به ساير ماشين آلا ت معدن مثل لودر ، گريدر ، دوزر ، ماشين آبپاش معدن ، ماشين حامل سوخت ، سنگ شكن اوليه ، ماشين حامل مواد منفجره و ماشين تعميراتي سيار ماشين الات كمكي يا ثانويه اطلاق مي شود. ظرفيت كاميون بين 5 تا 10 تن به ازائ هر اينچ قطر دريل ، ظر فيت جام شاول بين 5/0 تا 1 متر مكعب به ازائ هر اينچ قطر دريل و ظر فيت كاميون بايد بين 5 تا 10 تن به ازائ هر متر مكعب ظر فيت جام شاول باشد.
از ميان ماشين الات اصلي به دليل محدوديت در توليد شاول و كاميون هاي بزرگ و از سوي ديگر به دليل طيف گسترده كارخانه هاي سازنده دريل ، شاول و كاميون نقش قابل توجه اي در طراحي معادن رو باز بالاخص در تعيين ژئومتري پله ها ايفا مي كنند به همين دليل روش استخراج رو باز روشي كاملاً مكانيزه است در انتخاب ماشين آلات معادن روباز نه تنها بايد در ابعاد آن دقت داشت بلكه با توجه به اندازه ماشين آلات بالاخص شاول و كاميون مشخصات پله ها را نيز بايد به گونه اي انتخاب كرد كه ماشين آلات در آان پله ها بتوانند به عمليات خود ادامه دهند . فضايي كه نياز است تا عمليات حفاري، بار گيري و حمل بر روي آن انجام پذيرد فضاي عملياتي ياپله كاري گفته مي شود.



EKG-5A

 

 

شاول زنجيري EKG-5A براي حفاري و بارگيري صخره هاي سست شده است. اين شاول در معادن روباز، در
تاسيسات مهندسي آب، كارخانه ها، راه آهن و ديگر ساختمان ها كاربرد دارد. تجربه طولاني در طراحي
و ساخت شاول ها اين امكان را فراهم ساخته است كه ماشيني نه تنها براي شرايط عادي آب وهوايي، بلكه براي نواحي حاره اي و سردسير ساخته شود. شاول EKG-5A را اكنون مي توان برطبق خواسته مشتري
طراحي و توليد كرد.

مشخصات فني

ساختار برينگ هاي اصلي بوم، شاسي گردان، و زيربندي ساخته شده از فولاد كم آلياژ، سبب گرديده است كه اين شاول را در هر فصلي مورد استفاده قرارداد.باكت و مكانيزم هاي آن از فولاد با آلياژ بالا ساخته شده است و شرايط ايمن كاري را با فشار بارديناميكي پايين ايجاد نمايد.
موتور الكتريكي جريان مستقيم ماشين، داراي سيستم كنترل ديجيتالي است. محرك هاي ترانزيستوري سرعت گيري نرم مبدل را ايجاد مي نمايند. كنترل آرام سرعت و بكار انداختن موتورهاي اصلي از انواع مختلف و درشرايط متفاوت، زمان تنظيم و نگهداري موتورهاي اصلي را كم مي كند.
شاول مجهز به سيستم اطلاعات و آناليز بار وارده روي شاول است. كابين جا دار اپراتور، نيازهاي ارگونوميك و آسايش او را فراهم مي كند. سيستم كنترل حركت، سرعتي معادل 0.75km/h را درمسيرهاي تعيين شده تامين مي نمايد.توسط سيستم هاي مجزاي تهويه ميتوان بدون گرم شدن بيش از حد، مدت زمان زيادي كاركرد.

 مدل هاي EKG-5V، EKG-5Us ,EKG-5D براساس شاول EKG-5A طراحي شده اند. شاول EKG-5V مدلي با ملحقات عملياتي فعال است بدين معنا كه در باكت شاول، چكش هاي بادي تعبيه شده است كه از طريق ناخن ها عمل مي كند. هنگام كندن صخره ها يا زمين هاي سخت، اين مكانيزم موجب بالا رفتن بار عملياتي و خرد كردن موانع سخت مي شود.اين ماشين، براي كندن صخره هاي نيمه سخت و يا ذغال سنگ هايي با سختي كم يا متوسط نيازي به انفجار اوليه ندارد.استفاده از اين ماشين درمواردي كه به دليل مشكلات زيست بومي امكان انفجار وجود ندارد انتخاب مناسبي است. ويژگي EKG-5D با محرك موتور ديزلي، اجازه مي دهد كه بارگيري و بار زدن به باربرها با صرف كمترين انرژي صورت گيرد. مدل EKG-5Us بوم بلند، اين امكان را ايجاد مي كند كه از جبهه هاي كاري با ارتفاع بيشتر باربرداري كرده، دامپتراك هايي با ظرفيت 75 تا 110 تن را بار بزند.
 

EKG-10

شاول زنجيري EKG-10 براي عمليات معدني، بارگيري باطله هاي سنگي، و بارزدن سنگ ها و مواد و مصالح به ماشين هاي باربر، پشته كردن و همچنين بارگيري از مواد انباشته شده درمعادن روباز مي باشد. مدل هاي EKG-5U و EKG-5Us با بوم بلند و باكت جلوبر- عقب بر، برمبناي شاول زنجيري مدل EKG-10 ساخته شده اند. اين گونه شاول ها براي تخليه كانال ها و نيز،بار زدن ماشين هاي باربر در سطح استقرار شاول طراحي شده است.شاول هاي EKG-10 و انواع بهينه شده آن با قابليت عمليات بالا ، قابليت جابجايي مطلوب، كنترل و نگهداري آسان، طراحي روز، امكان بهره وري بالا را هنگام كار در معادني با مواد با وزن مخصوص زياد، درهر شرايط كاري فراهم مي آورد
اندازه هاي اصلي فني

اندازه
واحدموارد10m3ظرفيت باكت اصلي8;12.5;16m3

ظرفيت باكت هاي جايگزين

980kNحداكثر بار وارد بر بست باكت26secمدت زمان چرخه كار برحسب ثانيه0.7km/hسرعت حركت در مسير تعيين شده12degحداكثر شيب كاري برحسب درجه 800kWحداكثر توان موتور اصلي 160kWحداكثر توان ترانسفورماتور 6000Vولتاژ اصلي ( سه فاز 395tوزن كاري با باكت برحسب تن16.2tوزن باكت برحسب تن45-50tوزن وزنه تعادل برحسب تن313kPaبا زنجير به عرض1100mm متوسط فشار وارده روي زمين در حين حركت224kPaبا زنجير به عرض 1400mm

 

 

.

 

 منابع:
http://www.msha.gov/
http://www.periodicals.com/
http://www.emerson-ept.com/