سعیده عسکرزاده

سعیده عسکرزاده

چهارشنبه, 25 دی 1392 ساعت 09:58

بزرگترین دامپتراک جهان

تهیه کننده : جعفری

 

این روزها در میان اخبار، تیترهای گوناگونی به چشم می خورند که نشان از تلاش عده ای جهت ثبت رکوردی جدید در زمینه های مختلف در کتاب گینس دارد. اگر چه ثبت رکوردهای جدید در رشته های مختلف ورزشی امری غیر معمول نبوده و نیست ولیکن این اخبار از این رو جذاب شده اند که اخیراً موضوع رکوردزنی ها در دنیا پیرامون مسائلی از قبیل کوتاهی و بلندی قد و ناخن و یا سنگینی و لاغری افراد و یا حتی تعداد همسر و فرزند تعریف شده است.

اما خالی از لطف نیست که به رکوردهایی هم که در صنعت ثبت می شوند نگاهی داشته باشیم. به عنوان مثال آیا تا کنون به دنبال پاسخ این سئوال بوده اید که رکورد ساخت بزرگترین کامیون معدنی و یا اصطلاحاً همان Dump Truck در دست کدام کمپانی است؟

تکنولوژی تولید دامپتراکهای عظیم الجثه معدنی در اختیار کمپانی های معدودی در دنیا قرار دارد که از آن جمله می توان به Terex, Komatsu, Liebherr و همچنین Caterpillar اشاره نمود. در ادامه به بزرگترین دامپتراکهای تولیدی هر یک از کمپانی های یاد شده خواهیم پرداخت.

Terex

پیش از معرفی و توضیح مشخصات فنی دامپتراک تولیدی این کمپانی بهتر است اندکی در رابطه با تاریخچه و نحوه تولد Terex بدانیم. به لحاظ لغوی Terex از ترکیب دو کلمه Terra و Rex حاصل شده است. در لاتین Terra به معنی زمین و Rex نیز به معنی پادشاه می باشد. کمپانی General Motors آمریکا در سال 1968 بواسطه حکم یکی از دادگاههای ایالات متحده به مدت چهار سال موظف به توقف تولید و فروش دامپتراک های خارج جاده ای خود که در آن زمان با نام Euclid تولید می نمود، گردید. از اینرو GM در همان سال اقدام به تاسیس شرکتی دیگر به نام Terex کرده و فعالیت خود را تحت لوای این نام ادامه داد.

پس از مدتی در سال 1980 جنرال موتورز اقدام به فروش Terex به یک هلدینگ آلمانی به نام IBH Holding AG نمود که البته پس از 3 سال در 1983 با اعلام ورشکستگی این شرکت آلمانی مالکیت Terex مجدداً به GM بازگشت. پس از بازگشت مجدد Terex به GM، در یک اقدام ساختار شکنانه جنرال موتورز این کمپانی را به دو قسمت Terex Equipment Limited و Terex USA تقسیم نمود. سپس در سال 1986 یکی از مدیران صاحب نام در ایالات متحده به نام Randolph W. Lenz اقدام به خرید Terex USA از جنرال موتورز نمود که البته پس از یک سال Terex Equipment را نیز از GM خریداری کرد و با ادغام هر دو، Terex Corporation را بنیانگذاری نمود.

کمپانی Terex در کارنامه خود تولید دامپتراک مدل 19-33 Titan را ثبت کرده که در زمان خود به عنوان بزرگترین کامیون خارج جاده ای جهت جا به جایی مواد مطرح بود. البته از این مدل تنها یکعدد ساخته شد و در نهایت نیز در سال 1990 در نزدیکی معدنی که مورد استفاده قرار گرفته بود در Sparwood - British Columbia به عنوان یک نماد قرار داده شد. اگر چه مدل فوق همچنان به لحاظ سایز و اندازه ظاهر بزرگترین دامپتراک محسوب می گردد و لیکن به لحاظ قدرت جابه جایی مواد، Pay Load، دیگر در رتبه نخست قرار ندارد.

Description: http://images.persianblog.ir/106156_oFQ5smki.JPG

مدل فوق قدرت جا به جایی 370 تن مواد را در بادی خود داشت و Terex به جهت حفظ جایگاه خود میان سایر تولیدکنندگان دامپتراکهای عظیم الجثه در سال 2008 اقدام به معرفی مدل MT6300 به ظرفیت 400 تن نمود. (البته بیان این نکته ضروری است که Terex در فوریه سال 2010 نام زیرمجموعه خود که وظیفه تولید دامپتراکهای فوق سنگین را عهده دار است، از Unit Rig به Bucyrus تغییر داد. بنابراین اگر در تحقیقات خود به این نام برخورد کردید، تعجت نکنید.)

Description: http://images.persianblog.ir/106156_Ux7b7fz4.jpg

این دامپتراک که یکی از بزرگترین ها محسوب می شود در سال 2008 توسط Terex معرفی شده و همانطور که اشاره شد ظرفیت آن 400 تن می باشد. وزن عملیاتی این دستگاه (وزن دستگاه به همراه بار) بیش از 600 تن بوده و 3,750 اسب بخار قدرت مورد نیاز خود را با استفاده از موتور MTU مدل DDC 20V4000 تامین می نماید. فاصله مرکز به مرکز دو محور جلو و عقب این دستگاه 6.65 متر بوده و ارتفاع آن تا قسمت فوقانی Body (قسمت حمل بار) در حالت خوابیده 7.92 متر می باشد. البته در هنگام تخلیه بار، زمانیکه بادی دستگاه کاملاً باز می گردد، فاصله قسمت بالایی آن تا زمین بالغ بر 13.5 متر می گردد.

Komatsu

کمپانی Komatsu همانطور که از نام آن مشخص است یک کمپانی ژاپنی است که البته به دلیل تنوع محصولات و همچنین تیراژ تولید دارای خطوط تولید مختلفی در اقصی نقاط جهان بوده و حتی برخی از محصولات خود را در ایالات متحده تولید می نماید. محصولات Komatsu بواسطه بیلهای مکانیکی آن و همچنین بلدوزرهای مدل D155 آن، در ایران نیز طرفداران بسیاری دارد.

این کمپانی نیز که از بزرگترین تولیدکنندگان ماشین آلات دنیا محسوب می شود، در خصوص تولید ماشین آلات معدنی بسیار قدرتمند عمل نموده بطوریکه بزرگترین دامپتراک تولیدی کوماتسو، ظرفیت جابه جایی 360 تن بار را دارا می باشد.

 

Description: http://images.persianblog.ir/106156_7ShBFxrk.jpg

دامپتراک مدل 1-960E کوماتسو که مجهز به موتور 18 سیلندر  ساخت همین کمپانی به مدل SSDA18V170 و قدرت 3,500 اسب بخار می باشد، در سال 2008 به بازار جهانی معرفی گردید و هم اکنون در کارخانجات کوماتسو واقع در Peoria, Illinois ایالات متحده تولید می گردد.

ظرفیت بادی دامپتراک فوق 214 متر مکعب (heaped 2:1) بوده و ظرفیت تانک سوخت آن قریب به 5,300 لیتر می باشد. وزن عملیاتی این دستگاه نیز بیش از 575 تن اعلام گردیده است.

Liebherr

تنوع تولیدات این کمپانی عظیم آلمانی بسیار زیاد می باشد. انواع مختلف جرثقیل، ماشین آلات راهسازی و معدن و حتی تجهیزات و قطعات تخصصی هواپیماهای Airbus تنها بخشی از تولیدات لیبهر می باشد. شاید تعجب کنید اگر بدانید که این کمپانی حتی در زمینه تولید لوازم خانگی نیز فعال می باشد.

 

Description: http://images.persianblog.ir/106156_nREKI11g.jpg

خانواده T282 بزرگترین دامپتراکهای تولیدی لیبهر هستند که سری C آن در نمایشگاه Bauma 2010 در مونیخ آلمان معرفی گردید. وزن این دستگاه (بدون بار) 261 تن و ظرفیت جابه جایی بار آن 400 تن می باشد. موتور این دستگاه انتخابی است بدین صورت که می توان از بین موتور MTU مدل 20V4000 که دارای 20 سیلندر و قدرت 3,750 اسب بخار و همچنین موتور Cummins مدل QSK78 که دارای 18 سیلندر و قدرت 3,500 اسب بخار می باشد، با توجه به نوع پروژه و قدرت مورد نیاز آن یکی را انتخاب نمود.

Description: http://images.persianblog.ir/106156_QJ56Le1k.jpg

 

Caterpillar  و اما

کاترپیلار که معروفترین نام در بین تولیدکنندگان ماشین آلات راهسازی و معدنی بوده و مقام نخست را نیز در میزان تولید و فروش این محصولات در اختیار دارد، بزرگترین دامپتراک خود، مدل 797F را در اواسط سال 2009 به بازار معرفی نمود. این مدل که جایگزین مدل 797B گردید، مجهز به موتور 20 سیلندر کاترپیلار مدل C175-20 ACERT به قدرت 3,793 اسب بخار می باشد. نکته جالب اینکه در مدل 797B از دو موتور 12 سیلندر 3524 که آنها نیز ساخت کاترپیلار می باشند، جهت تامین قدرت مورد نیاز دستگاه استفاده می گردید.

 

Description: http://images.persianblog.ir/106156_EOK5L7g2.jpg

مخزن سوخت این دستگاه 3,785 لیتر و حداکثر سرعت آن نیز در حین حمل بار 68 کیلومتر بر ساعت می باشد. حداکثر ظرفیت بادی این دستگاه 267 متر مکعب اعلام گردیده است. طول کلی این دامپتراک عظیم الجثه بیش از 15 متر بوده و فاصله مرکز به مرکز دو تایر عقب و جلو نیز 7.1 متر می باشد.

 

                                                                     

 

حال با این تفاسیر و این رقابت نزدیک و تنگاتنگ آیا می توانید اعلام کنید کدامیک بزرگترین دامپتراک جهان می باشد؟

دوشنبه, 07 بهمن 1392 ساعت 10:46

کامیون 797 اف

تهیه کننده : احمدی

شاسی و بدنه

شاسی از اتصال 16 قطعه  فولادی ساخته میشود که از این تعداد 14 قطعه با ریخته گری به صورت یکپارچه و 2 قطعه با روش پرس داغ  (Forging )ساخته میشوند. به منظور افزایش انعطاف پذیری و ضربه پذیری شاسی به خصوص در شرایط دمایی پایین در ساختار آن از فولاد نرم یا (Mild steel ) نیز استفاده شده است .تمامی قطعات پس از بازرسی اولیه ، در چند مرحله توسط جوشکاران ماهر و جوشکاری عمیق روباتیک به یکدیگر متصل میشوند. پس از شکل گیری شاسی، نقاط جوشکاری شده به روش اولترا سونیک مورد بررسی و ارزیابی قرار میگیرند تا کوچکترین مشکل احتمالی در جوشکاری مشخص و رفع شود. مهمترین بخش بدنه کامیون  قسمت حمل بار آن است که از صفحات فولادی تقویت شده با تیر های افقی و عمودی ساخته شده و مقاومت فوق العاده ای در برابر ضربه ، خوردگی و ساییدگی دارد.سایر بخش های بدنه قاب رادیاتور ، کابین و بخش های کناری را شامل میشود. شرکت کاترپیلار چهار طراحی مختلف برای بدنه کامیون 797 اف در نظر گرفته که متناسب با شرایط عملیاتی ، توسط خریدار قابل انتخاب است. هر کدام از طرح ها ویژگی هایی همچون تقویت و تغییر ابعاد ، افزایش و یا کاهش ظرفیت حمل بار را در پی دارند.


پیشرانه
قلب تپنده کاترپیلار 797 اف ، پیشرانه دیزل چهارزمانه مدل C175-20 ACERT با 4000 اسب بخار (2983  کیلو وات) قدرت ناخالص است. این پیشرانه 20 سیلندری به چهار عدد توربوشارژ با خنک کننده پسین هوا به هوا (air-to-air aftercooler) و سیستم سوخت رسانی ریل مشترک با کنترل الکترونیکی مجهز است. کنترل الکترونیکی سیستم سوخت رسان ، بازده پیشرانه را افزایش و مصرف سوخت و آلایندگی آن را کاهش میدهد. پیشرانه 20 سیلندری C175-20 ACERT با حجم 106 لیتر ، 450 اسب بخار قویتر از پیشرانه 24 سیلندری  3524B با حجم 117 لیتر است که این مسئله به خوبی گویای افزایش قابل توجه بازده این پیشرانه در مقایسه با مدل های قبلی است. پیشرانه C175-20 ACERT به سیستم نظارت و کنترل کامپیوتری موتور موسوم به ADEM™ A4 نیز مجهز شده که قدرت پردازشی آن 50 مرتبه از سیستم های پیشین بیشتر است.  سیستم ADEM™ A4 دارای حسگر هایی در بیش از 30 نقطه بحرانی پیشرانه  است و توانایی کنترل بیش از 100 پارامتر موتور را دارد. این سیستم امکان عیب یابی پیشرانه در کمترین زمان ممکن را فراهم میکند.


سیستم انتقال قدرت
سیستم انتقال قدرت در کامیون 797 اف از یک مبدل گشتاور با قفل کلاچ ، سیستم کنترل الکترونیکی فشار کلاچ ، جعبه دنده سیاره ای هشت دنده با کنترل کامپیوتری  و چندین چرخ دنده تعدیل کننده نهایی تشکیل میشود که قدرت موتور را به محور عقب منتقل کرده و قدرت پایدار و سرعتی معادل با  67.6 کیلومتربر ساعت (42مایل) را برای کامیون فراهم میکنند.
سیستم ترمز
کاترپیلار 797 اف دارای سیستم ترمز با ترکیبی از ترمز اصلی ، ثانویه و پارکینگ است. ترمز چرخ های جلو هر کدام از 10 صفحه و ترمز چرخ های عقب هر کدام از 15 صفحه فولادی تشکیل شده اند. در هنگام ترمز فاصله بین صفحات کاهش یافته و با اصطکاک ایجاد شده بین آنها عمل توقف کامیون صورت میگیرد. سطح اصطکاک بین صفحات ترمز در حدود 51250  اینچ مربع است . به منظور جلوگیری از ساییدگی صفحات ترمز از مقدار زیادی روغن استفاده میشود که علاوه بر  پوشش فاصله بین صفحات و جلوگیری از ساییدگی ،  گرمای حاصل از اصطکاک صفحات را جذب کرده و آن ها را خنک نگه می دارد..ترمز پارکینگ از نوع هیدرولیکی بوده و دارای مکانیزم رها سازی خودکار است. این ترمز در هر چهار چرخ کامیون تعبیه شده  و امکان توقف آن در سطوحی با شیب 15 درصد را فراهم میکند. علاوه بر این ، کاترپیلار 797 اف به سیستم کنترل الکترونیکی ترمز ها نیز مجهز است که نیروی ترمز را به نسبت سرعت و وزن کامیون تنظیم میکند.


سیستم تعلیق
با توجه به وزن زیاد و ظرفیت حمل بار فوق العاده کامیون ، سیستم تعلیق هیدرولیکی برای آن در نظر گرفته شده است. اصول کار سیستم تعلیق هیدرولیکی بر اصل تراکم پذیری گازها و غیرقابل تراکم بودن مایعات بنا نهاده شده. هر کدام از جک های بکار رفته  در سیستم تعلیق که جایگزین فنرهای معمولی شده اند شامل یک سیلندر و پیستون ساده و یک مخزن یا انباره که تحت فشار گاز نیتروژن است و در بالای جک نصب می شود هستند. روغن هیدرولیک می تواند بین جک و انباره حرکت رفت و برگشت داشته باشد. وزن بدنه کامیون که روی چرخها وارد می شود باعث بالا آمدن پیستون در سیلندر شده و در نتیجه خروج روغن از جک و ورود آن را به انباره در پی خواهد داشت. با اضافه شدن روغن به انباره تراکم گاز نیتروژن حبس شده در داخل انباره افزایش می یابد تا با وزن خودرو به تعادل برسد. به این ترتیب گاز نیتروژن داخل انباره با متراکم شدن بیشتر مانند یک فنر عمل می کند. با قرار دادن یک مجرای تنگ بین پیستون و انباره سرعت نوسان پیستون کاهش داده می شود و ضربات ناشی از سطوح ناهموار جذب می گردد، عملی که در خودروهای معمولی توسط کمک فنر انجام می شود.


کابین اپراتور
کابین اپراتور از طراحی ارگونومیک بهره میبرد. پنل کنترل و پدال ها بالاترین سطح دسترسی را دارند و صندلی ها از تعلیق بادی برخوردار هستند. علاوه بر این کابین دارای سیستم تهویه مطبوع است که رطوبت و دمای آن را همواره در سطح مطلوب نگه می دارد. از جمله نکات مد نظر قرار گرفته در طراحی کابین میزان صدای داخل آن است که به  76 دسی بل محدود شده است. در کابین دو نوع نمایشگر آنالوگ و دیجیتال چند منظوره نصب شده است که نمایشگر های چند منظوره وظیفه نمایش اطلاعات تخصصی را برعهده دارند.
سیستم های کنترل و نظارت
با توجه به ابعاد کامیون که دید راننده را بسیار محدود میکند استفاده از سیستم های نظارتی کمکی ، ضروری است . از این رو در کاترپیلار 797 اف دوربین هایی در قسمت های مختلف بدنه نصب  شده است تا راننده نظارت کاملی بر اطراف داشته باشد. علاوه بر دوربین ها از یک سیستم راداری نیز به منظور کشف موانع و اجسام در نزدیکی کامیون استفاده میشود که اطلاعات راننده از محیط اطراف را به حداکثر میرساند .
یکی دیگر از سیستم های پیشرفته نصب شده بر کاترپیلار 797 اف ، سیستم نظارتی VIMS™  است. ورودی این سیستم از حسگر هایی است که درقسمت های مختلف کامیون نصب شده و خروجی آن اطلاعاتی است که در صفحه نمایشگر موجود در کابین برای اپراتور نمایش داده میشود. از جمله قابلیت های این سیستم نمایش لحظه ای 10 پارامتر ، نمایش وزن بارگذاری شده و ثبت اطلاعات عملیاتی کامیون است.سیستم نظارتی VIMS™  در صورت بروزکوچکترین مشکل در عملکرد سیستم های کامیون ، اپراتور را در جریان میگذارد.
سوخت ،  مایع خنک کننده و روغن
کاترپیلار 797 اف دارای مخزن سوختی با ظرفیت 3785 لیتر (1000 گالون) است . این کامیون به 1160 لیتر مایع خنک کننده موتور ، 319 لیتر روغن برای محفظه میل لنگ ، 1176 لیتر روغن برای دیفرانسیل ، 355 لیتر روغن برای سیستم هیدرولیکی فرمان(شامل مخزن) ، 629 لیتر روغن برای مبدل گشتاور و جعبه دنده و 1670 لیتر روغن برای ترمز ها نیاز دارد.


تایر
کاترپیلار 797 اف از شش حلقه تایر رادیال مدل Michelin 59/80R63 XDR  استفاده میکند. این تایر ها با ارتفاع 4.028 متر ، عرض  1.48 متر و  وزن  5300 کیلوگرم ، بزرگترین تایر ها در جهان هستند. لازم به ذکر است که هر حلقه از این تایر ها تا سال 2009 قیمتی معادل با 42500 دلار داشته است.
ساخت و منتاژ
پیشرانه توسط شعبه کاترپیلار لافایت واقع در ایالت ایندیانا ساخته و سپس  به شعبه کاترپیلار واقع در ایلینوی منتقل میشود. تایر ها توسط شرکت میچلین آمریکای شمالی واقع در لکسینگتون کارولینای جنوبی ساخته و به محل مورد نظر خریدار ارسال میشوند. کابین راننده و تمامی سیستم های مرتبط با آن توسط شرکت برگ استورم واقع در ایالت ایلینوی ساخته میشود. هر کابین توسط یک تکنسین در مدت چهل ساعت منتاژ میشود. قسمت های مختلف بدنه 797 اف در شعبه کاترپیلار مکزیک واقع در مونتری ساخته و به محل مورد نظر خریدار ارسال میشود.  قطعات شاسی توسط صنایع ریخته گری Amite واقع در ایالت لوئیزیانا ساخته میشود. کوچکترین قطعه ریخته گری شده 230 کیلوگرم و بزرگترین قطعه ریخته گری شده 5400 کیلوگرم وزن دارد. قطعات شاسی پس از ساخت به شعبه کاترپیلار واقع در ایلینوی منتقل شده و منتاژ میشوند.
حمل و نقل
با توجه به ابعاد و وزن بسیار زیاد کاترپیلار 797 اف ، انتقال آن به صورت یکپارچه امکان پذیر نیست . از این رو کامیون را به صورت بخش های جداگانه به محل معدن حمل میکنند. برای حمل  پیشرانه ، شاسی و محور ها به شش الی هفت تریلر و برای حمل قسمت حمل بار به یک تریلر نیاز است. علاوه بر این برای حمل شش حلقه تایر به  دو تریلر و برای حمل سایر بخش های بدنه به چهار تریلر نیاز است.
منتاژ نهایی
منتاژ نهایی کاترپیلار 797 اف توسط متخصصین شرکت کاترپیلار در محل معدن صورت میگیرد. پیش از اتصال بدنه به شاسی ، ابتدا باید تمامی قسمت های بدنه به یکدیگر متصل شوند که این کار توسط یک تیم آموزش دیده در مدت هفت الی 10 روز انجام میشود. اتصال تمامی قطعات و منتاژ نهایی توسط  تیم هفت نفری از متخصصین با سه شیفت کار در هفت روز هفته  به مدت 20 روز طول میکشد.
قیمت
هر دستگاه کاترپیلار 797 اف قیمتی معادل با 5 میلیون دلار دارد. لازم به ذکر است که نصب سیستم های اضافی مورد نظر خریدار بر قیمت کامیون می افزاید.
عمر کاری
به جز شاسی ، تمامی اجزای کامیون 797 اف قابل تعویض هستند و چنانچه شرایط نگهداری از کامیون مطلوب باشد عمر کاری در حدود 20 سال خواهد داشت.

چهارشنبه, 25 دی 1392 ساعت 09:34

حفره های غول پیکر

تهیه کننده : احمدی

خبرگزاری فارس:  در زمین اقیانوس‌ها، کوه‌ها و جنگل‌های زیبایی وجود دارد اما ما فراموش می‌کنیم که در زمین حفره‌های غول پیکری نیز وجود دارد که زمانی به آنها از بالا مشاهده می‌کنیم شبیه نقطه‌ها یا خال‌ به نظر می‌سند.


این حفره‌های شگفت‌انگیز را می ‌توان در برخورد شهاب سنگ‌ها، معادن الماس و آتشفشان‌ها بر روی سطح زیبای زمین مشاهده کرد.


ابعاد این چاله‌ها و معادن بسیار جذاب متفاوت هستند. دیدن آن‌ها با اندازه‌های واقعی شان جالب و متحیر کننده است.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


معدن  Mirny, Yakoutie در روسیه

در سال های 60 این معدن الماس قادر به تولید بیش از 10 میلیون قیراط الماس یعنی دو تن الماس در سال بوده است.

گسترش این معدن از سال 1957 شروع شد. با طول 525 متر و 1200 متر قطر بزرگترین معدن در اتحاد جماهیر شوروی است. حتی پرواز هلی‌کوپتر برفراز این معدن ممنوع است.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


Berkeley Pit, Montana در ایالات متحده آمریکا

این معدن مس قدیمی افتتاح آن در سال 1955 – 1982 بوده است. آب‌های زیر زمینی به دلیل نزدیک بودن به این مکان حفره را پر از آب کرده اند. در حال حاضر عمق 270 متر است

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


دره عمیق و باریک معدن Bingham در ایالات متحده آمریکا

عمیق‌ترین معدن روباز در جهان درسال 1906 افتتاح شد با عمق 970 متر و 4 کیلومترعرض آن است.

در سال 2004 بیشتر از 17 میلیون تن مس، 715 تن طلا، 5900 تن نقره و 386 کیلوتن مولیبدن تولید کرد. به نظر می‌رسد تا سال 2030 عملکرد خوبی خواهد داشت.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


دهانه آتشفشان Darvaza در ترکمنستان معروف به دروازه های جهنم

این سوراخ استثنایی در صحرای کاراکوم واقع شده است. گروهی از زمین‌شناسان در اکتشافات مواد معدنی جماهیر شوروی در سال 1970  در جستجو بودند که به طور تصادفی این حفره زیرزمینی را مشاهده می‌کنند. این حفره یک ذخیره گازی است که بدون هیچ وقفه‌ای در حال سوختن است.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


Oudatchnaia در روسیه

این معدن الماس 2روز پس از معدن Mirny توسط Vladimir Chtchoukine و گروه اش در سال 1955 کشف شد.

امروز با عمق 600 متر سومین و عمیق ترین معدن در جهان است.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


Chuquicamata در شیلی

این معدن بزرگ‌ترین و دومین و عمیق‌ترین معدن مس روباز در جهان است. بیش از 2790 متر و 850 متر است که  در سال 1882 افتتاح شد. یک سوم کل صادرات شیلی مس است.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


معدن الماس Diavik در کانادا

این منطقه در سال 1992 مورد مطالعه قرار گرفت و تولید آن در سال 2003 آغاز شد. در سال 2010 استخراج از معادن زیرزمینی آغاز شد.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


معدن الماس Ekati  در کانادا

این معدن اولین معدن کانادا برای تولید الماس است. در سال 1998 تولید شد و می‌تواند 6 درصد الماس بازار جهانی را تولید کند.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


معدن Grasberg در اندونزی

بزرگ‌ترین معدن طلا و سومین معدن مس در جهان است. عمق آن از سطح دریا 4100 متراست. در یکی از دور افتاده ترین مناطق از غرب پاپوا ساخته شده است. در سال 2006 بیش از 610.8 تن مس و 58.47 تن طلا و 174.46 تن نقره تولید کرد.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


Kalgoorlie در استرالیا

این معدن باز طلا 3.8 کیلومتر طول و 2 کیلومتر عرض و 400 متر عمق دارد که آن را بزرگ‌ترین معدن طلا در کشور گویند.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


گنبد Verdefort در آفریقای جنوبی

دومین دهانه آتشفشان شناخته شده در زمین است. قدمت آن به 2میلیارد سال می رسد. قطر آن 10-15 کیلومتر تخمین زده شده و قطر آن حدود 300 کیلومتر است. در حال حاضر در فهرست میراث جهانی یونسکو گنجانده شده است.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


مخزن Manicouagan در کانادا

توسط یک شهاب سنگ به دهانه آتشفشان تبدیل شد. قدمت آن حدود 215 میلیون سال است. امروز به چشم کبک معروف است. قطرآن در حال حاضر 72 کیلومتر برآورد شده است.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


دهانه آتشفشان Wolfe Creek در استرالیا

عمق این دهانه آتشفشان 60 متر و طول 875 متراست. برخورد یک شهاب 500هزارتنی باعث بوجود آمدن این دهانه شده است.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


دهانه آتشفشانShoemaker  در استرالیا

این دهانه آتشفشان توسط چندین دریاچه نمک پوشیده شده است. قدمت آن حدودا 1.63 میلیارد سال است.

Description: حفره‌های شگفت‌انگیز زمین +عکس حفره,شگفت انگیز

 


دریاچه Bosumtwi در غنا

این دریاچه تنها دریاچه طبیعی درکشورغنا است. قطر آن 10.5 کیلومتر و قدمت آن 1.07 میلیون سال است. مردم محلی آن جا را محلی مقدس می‌دانند

تهیه کننده : احمدی

               جعفری

سی و یکمین گردهمایی علوم زمین آذر 91

سازمان زمین شناسی و اکتشاف معدنی

مزیت­های اقتصادی زهکشی و بازیابی گاز متان در معادن زغال­سنگ

◊◊◊◊

 

1- محمد منتشری*، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی معدن-اکتشاف، دانشکده مهندسی معدن ومتالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر واحد بندر عباس، این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

2-زینب میرزایی، دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مدیریت کارافرینی فرهنگی، دانشگاه هنر اصفهان، این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

3- رضا دهقان سیمکانی،استادیار فراوری مواد معدنی، مرکز پژوهشی زغال­سنگ، دانشکده مهندسی معدن ومتالورژی، دانشگاه یزد،این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

 

◊◊◊◊

 

چكيده :

 

در معادن بزرگ زغال­سنگ در کنار استخراج حجم وتناژ بالای زغال­سنگ باید ایمنی در مقابل انفجار گاز متان نیز رعایت شود. واضح است با افزایش استخراج زغال­سنگ، خطر انفجار نیز افزایش می­یابد. این در حالی است که در صورت زهکشی و بازیابی  به موقع گاز متان و استخراج  آن نه تنها ایمنی کافی در معادن زغال­سنگ تامین می­گردد بلکه در گرو این پیشگیری، سود اقتصادی نیز افزایش می­یابد زیرا هزینه­های زهکشی گاز متان در مقابل امتیازاتی همچون تولید برق از گاز زهکشی شده، اعتبار کربن، فرصت در جهت استخراج بیشتر و همچنین امتیازات زیست محیطی جبران می­گردد.

در مقاله پیش­رو مزیت­های اقتصادی حاصل از بکارگیری فناوری­های نوین زهکشی متان در معادن زغال­سنگ مرور شده است.

 

كليد واژه­ها:مزیت، اقتصاد، زغال­سنگ، متان، زهکشی

 

 

 

Abstract:

 

Having a safe environment and preventation of the explosions in mechanized coal mines are of crucial importance. With increasing the mine capacity and the speed of the enhancement and progress in coal mines, the risk of explosion in also increased. However, methane drainage technologies are able to increase both the mining safety and the economical benefits of coal mining operations. In this article, the investment and operating costs of the coal mines methane(CMM) recovery and drainage technologies and the economical advantages of using these techniques are studied. The internation experience shows that the costs of the design and implementation of methane recovery systems are covered due to the benefits of electrical power production from coal mine methane, increasing safety, carbon credit and environmental savings.

 

 

Keywords :Advantage, economics, coal, methane, drainage

◊◊◊◊

 

 

 

مقدمه :

در معادن زغال سنگ پیشرفته برای به دست آوردن بازده مالی قابل قبول از سرمایه، تولید تناژ بالایی از زغال سنگ ضرورت دارد.

 افزایش میزان استخراج زغال سنگ معمولاً باعث افزایش گاز متان در خروجی می­شود. از یک طرف تولید بدون وقفه زغال­سنگ نباید به دلیل عدم توانایی در جلوگیری از خروج گاز متان محدود شود، و از طرف دیگر تخلف از استانداردهای ایمنی گاز باعث انفجار می­شود و زندگی انسان­ها را به خطر می­اندازد. در کنار تأثیرات مستقیم حوادث مخرب بر روی انسان­ها خسارت­های دیگری را نیز مانند تعهدات کیفری ، توقف تولید و جرائم بر طبق مقرارت به بار می­آورد.

هزینه یک حادثه مخرب برای یک شرکت بزرگ معدنی(شامل هزینه­های قانونی، جبران خسارات و جرائم) حدود 2 میلیون دلار تا بیش از 8 میلیون دلار می­باشد.

در بعضی ازکشورها یک حادثه جدی در یک معدن منجر به تعلیق معدن برای چند هفته می­شود. زیرا کارشناسان باید بررسی­های لازم را انجام دهند تا از تکرار آن جلوگیری نمایند.

هزینه­های زهکشی متان بخشی از هزینه­های معدن­کاری و هزینه­های عملیاتی می­باشد. بنابراین توجیه کافی برای سرمایه­گذاری در استخراج مؤثر گاز وجود دارد. با استفاده از یک روش استخراج مکانیزه در شرایط زمین شناسی مناسب می توان سالانه 2 تا 4 میلیون تن زغال سنگ استخراج کرد. اگر قیمت زغال سنگ $/t40باشد در صورت خروج گاز متان و توقف تولیدات برای 10٪ از زمان ،هزینه این توقف به طور سالیانه از 8 تا 16 میلیون دلار می­باشد .

لذا استفاده از سیستم های زهکشی متان و سرمایه­گذاری برای استخراج گاز متان یک فرصت مناسب برای ایجاد در آمد اضافی می­باشد. ]1،2،3[

◊◊◊◊

 

بحث :

 

اهمیت زهکشی گاز متان در معادن زغال­سنگ

زغال سنگ از جمله منابع انرژی است که از دیرباز مورد استفاده بشر بوده است و با توجه به اثرات سوء زیست محیطی ناشی از احتراق زغال سنگ به دلیل وجود گاز متان درون آن، تلاش­های فراوانی به منظور ابداع روش­ها و فن­آوری­های نوین در جهت کنترل و کاهش آلودگی­های حاصل از این فرایند و افزایش راندمان آن صورت گرفته است.

به طور کلی سه دلیل اولیه برای بازیابی متان در معادن زغال سنگ وجود دارد:

·     اولین دلیل برای افزایش ایمنی معدن است. يكي از محصولات جانبي فرايند زغال شدن، گاز متان مي­باشد. گاز متان به شكل­هاي مختلف درمعادن زغال سنگ تجمع و هواي معدن را آلوده مي­سازد و يكي از خطرناكترين حالت­هاي گاز متان، فوران آني گاز مي­باشد كه مي­تواند ميزان ريسك انفجار را در معدن بالا ببرد و انفجار گاز متان ازجمله حوادث خطرناكي مي­باشد كه در مقايسه با ديگر حوادث معدن بيشترين تلفات و خسارات را از خود بجاي مي ­گذارد و علاوه بر تلفات ناشي از خود انفجار دراثر پيدايش گازهاي سمي بعد از انفجار، تلفات بعدي را نيز به دنبال خواهد داشت و نيمي از تلفات انفجارات گازمتان، مربوط به مسموم شدن و مرگ افراد در اثر گازهاي سمي ناشي از انفجار مي­باشد بنابراين لازم است بعد از انفجار با استفاده از تجهيزات خاص و افراد زبده عمليات نجات و بازيابي معادن را انجام داد. در سراسر جهان هزاران مرگ و میر ثبت شده از انفجار معدن وجود دارد که درآن متان یک عامل تشدید کننده است. استفاده از سیستم­های زهکشی متان می­تواند غلظت متان را کاهش دهد و در نهایت نیاز به تهویه را کاهش دهد.

·      دومین دلیل برای پیشرفت اقتصادی معادن است. در سیستم­های زهکشی از طریق کاهش انتشار و جلوگیری از انفجار و خروج ناگهانی می­توان متان را بازیابی کرده و به عنوان سوخت در معدن و یا برای استفاده های دیگر به فروش رساند .

 

·         سومین دلیل برای بازیابی متان و استفاده آن این است که محیط زیست محلی وجهانی از آن سود می­برد. چون متان به عنوان یک گاز گلخانه­ای برای محیط زیست زیان آور است .تصوير­هاي ماهواره­اي يخ­هاي قطب شمال كه به ترتيب در سالهاي 1980 و درسال2003گرفته شده، گوياي ميزان بسيار نگران كننده تأثيرگذاري سياست مصرف انرژي دو دهه اخير در زيست بوم كره زمين است و نشان مي­دهد كه در این مدت بالغ بر 6/1ميليون كيلومتر مربع از سطح يخ­هاي قطب شمال كاملاً آب شده و ضخامت يخ­هاي باقيمانده نيز كاهش يافته است.

در عین حال بازیابی و استفاده از متان به چند دلیل به طور گسترده رواج نیافته است. نخست این که در فرآیندهای صنعتی که گاز منتشر می­کنند، متان یک موضوع ثانویه است. برای مثال، معدن­های زغال سنگ خواهان خارج کردن متان از محیط معدن هستند، زیرا که متان خاصیت انفجاری دارد. از روزگاران قدیم، شرکت های استخراج کننده زغال سنگ هیچ گاه متان را به عنوان یک منبع انرژی تلقی نکرده­اند. دوم این­که احتمالا افرادی که مسئول این فرایندها هستند با فن آوری های موجود برای بازیافت متان یا امکان استفاده­های سودآور از این گاز آشنایی ندارند. این امر به خصوص در کشورهای در حال توسعه مصداق دارد. در این کشورها، بالا بردن اطلاعات و آموزش­های فنی می­تواند در افزایش حمایت از پروژه­های بازیابی متان مؤثر باشد. سرانجام، در بسیاری از کشورها، بازارهای انرژی کارکرد بسیار ضعیفی دارند و صنایع همگانی که از نظر مالی ناتوان هستند، قادر به جذب سرمایه­های بخش خصوصی برای پروژه­های جمع آوری و استفاده از متان نمی­باشند.

یک مشارکت بین الملی ‍‍‍جدید که توسط ایالت متحده پشتیبانی می­شود به دنبال بهبود بازیابی و استفاده از متان به عنوان یک منبع انرژی پاک است. مشارکت متان به بازارها که در نوامبر 2004 آغاز شده است  یک برنامه دولتی – خصوصی است که با همکاری 15 دولت و بیش از 90 سازمان که متعهد به دستیابی به مزایای اقتصادی، محیط زیستی و انرژی می­باشند، اجرا می­شود.

در معادن زغال­سنگ برای کاهش خطرات انفجار، متان پیش یا پس از استخراج ماده معدنی به بیرون معدن منتقل می­شود. تزریق بصورت گاز طبیعی درخطوط لوله برای نیروگاه­های تولید برق و استفاده به عنوان سوخت وسایل نقلیه از کاربردهای متان خارج شده از معادن است.

سالیانه حدود 41-29میلیارد متر معکب متان در معادن زغال سنگ جهان آزاد می­شود 3/2 میلیارد متر معکب از این گاز برای مصارف سوختی است و باقیمانده متان در اتمسفر پخش می­شود که این نشان­دهنده هدر رفتن این منابع انرژی ارزشمند است.

10 تولیدکننده بزرگ زغال در جهان مسئول 90٪  متان منتشر شده هستند. کشور چین بزرگترین انتشاردهنده متان حاصل از معادن زغال است و ایالات مستقل یا CIS ( روسیه ، اکراین و قزاقستان )، ایالت متحده، لهستان، آلمان، افریقای جنوبی، استرالیا، و هند در رتبه های بعدی قرار دارند. در بیشتر این کشورها قسمتی از متان آزاد شده از معادن زغال­سنگ است.

متان خروجی معادن زغال اخیراً برای مصارف مختلف استفاده می­شود. برای گرم­کردن، سوزاندن در دیگ­های بخار، سوخت یا تولید برق که مستقیماً هوا را برای سیستم تهویه گرم می­کند.

تعدادی از معادن در ایالت متحده گاز متان را با کیفیت بالا به توزیع کننده­های گاز طبیعی می­فروشند. البته موانعی برای کاهش انتشار متان وجود دارد که بسیاری از این موانع در کشورهای نامبرده مشترک می­باشد. ]3،4،5[

 هزینه­های زهکشی متان

هزینه­های زهکشی گاز متان به فاکتورهای مختلفی شامل تجهیزات، سرویس کار، تملک زمین و دسترسی سطوح وابسته است. که این فاکتورها از کشوری به کشور دیگر متفاوت می­باشد. این تفاوت قیمت­ها در صورت شرایط معدنی و جغرافیایی خاص در برخی کشورها بیشتر می­شود که باعث ایجاد رنج تفاوت وسیعی شده است. در جدول 1 هزینه­های مربوط به روشهای زهکشی گاز متان به ازای هر تن زغال­سنگ مقایسه شده­است. پایه و اساس این مقایسه، زهکشی طبیعی در پانل­های جبهه کار بلند است که دارای طول کارگاه 2 کیلومتر، عرض کارگاه 250 متر، عمق لایه 600 متر و ضخامت لایه 3 متر می­باشد.

روش زهکشی باید طبق شرایط جغرافیایی و معدن کاری تعیین گردد. به طور مثال حفاری­های متقاطع برای رگه­های بالای لایه در حال­کار با لایه­های سقفی کم کنترل گاز مؤثری را فراهم نمی­کند. در بسیاری از معادن گاز خیز ممکن است قبل از اینکه میزان تولیدات بتواند به صورت امن انجام شود نیازمند بکارگیری ترکیبی از چند روش باشد.

هزینه­های سیستم­های زهکشی در صورت وجود پیچیدگی­های زمین­شناسی افزایش می­یابد. بنابراین باید در این سیستم­ها برای مواقع  تخریب گمانه یا گالری­های زهکشی، کارگر اضافی وجود داشته باشد. چون ممکن است امنیت معدن کاری زیر زمینی به خطر بیفتد. هزینه معمول استخراج متان معادن زغال­سنگ از معادن زیرزمینی زغال در حدود 06/0 تا 24/0 دلار بر متر مکعب است.

 

اقتصاد بهره برداری متان

 بهره برداری از گاز زهکشی شده برای تولید برق نیازمند سرمایه­­گذاری اضافی می­باشد .اما این کار باعث ایجاد درآمد جاری می­شود و یا کاهش هزینه­ای معدن را در پی خواهد داشت. هزینه­های سرمایه­گذاری در هر مگاوات الکتریسیته از متان خروجی معادن زغال (شامل کلیه تجهیزات می­شود) حدود 1 تا5/1میلیون دلار با توجه به استانداردهای جهانی می­باشد.

 اجرای مالی برای تجهیزات نیروی CMM (Coal Mine Methane) به عواملی همچون دسترسی گاز، اعتبار تجهیزات، قبول نیرو توسط کاربر شبکه ملی و درآمد رسیده یا ذخیره شده از بکارگیری نیروی سوختی CMM برای معدن کاری بستگی دارد.

 ترکیبی از طراحی مناسب پروژه، به کارگیری تجهیزات، یک طرح نیرومند و اجرای زمان واقعی برای کسب موفقیت بسیار مهم و حیاتی می­باشد.

 

بودجه کربن و دیگر محرک­ها

اعتبار کاهش انتشارات گاز متان در برخی از کشورها برای تکمیل پروژه های قراردادی یک منبع مالی

 اضافی فراهم می­کند. از جمله محرک­های مالی که به بهره­برداری متان کمک می­کنند امتیازها، اعتبارات و سرمایه­گذاری­های جدید می­باشند. در صورت فقدان این محرک­ها اعتبار کربن برای تکمیل طرح­های بهره­برداری CMM عرضه می­شوند.

 تأثیر اعتبار کربن به گونه­ای است که با توجه به هر تن دی­اکسیدکربن می­تواند یک واحد کاهش انتشار را فراهم کند.

 قبل از انتخاب سود مالی کربن و دیگر محرک­ها جریانات مورد نظر شامل مکانیسم اعتبار، فرایندها و هزینه­های اداری، زمان پیچیدگی، قوانین محلی و قیمت نامعلوم اعتبارات کاهش انتشارات باید بررسی شوند.

 

فرصت هزینه بهره­برداری

 میانگین هزینه اصلی یک دستگاه بهره­برداری متان به مقیاس و نحوه انتخاب روند بهره­برداری بستگی دارد. تخمین اولیه از هزینه­های اصلی بهره­برداری، رقمی حدود 1دلار بر تن فرض شده است. در مقایسه برای نمونه در کشور چین هزینه­های حاشیه­ای برای گسترش ظرفیت تولیدات 12 دلار بر تن گزارش شده است. در صورت سرمایه­گذاری اولیه 1 دلار بر تن، ظرفیت تهیه زغال 083/0 تن افزایش می­یابد. بنابراین برای مثال اگر ظرفیت یک معدن 4 میلیون تن در سال باشد با استفاده از سرمایه مورد نیاز برای بهره­برداری از گاز متان ظرفیت آن به 332/4 میلیون تن در سال خواهد­رسید .اگر قیمت زغال سنگ 30 دلار بر تن باشد درآمد سالیانه اضافی تقریباً 10 میلیون دلار خواهد­بود.

 

جدول1- هزینه­های نسبی تولید هر تن زغال با توجه به روش زهکشی)2009) ]3[

 

هزینه­های زیست محیطی

در حال حاضر بیشتر شرکت­های معدنکاری هزینه­های زهکشی گاز متان را مورد رسیدگی قرار می­دهند.

در صورتی که این هزینه­ها باعث بهره­برداری گاز و کاهش پخش آلاینده­های زیست محیطی شود به عنوان یک هزینه اضافی سرمایه گذاری طبقه­بندی می­شود. 

مالکان معدن ممکن است در آینده برای افزایش ایمنی و اهداف حفاظت محیط زیست نیازمند اجرای عملیات زهکشی باشند.

 با توجه به برآورد یک شرکت معمولی در چین هزینه درونی انتشار متان حدود 12 دلار بر تن از هزینه­های تولید زغال­سنگ را در برمی­گیرد.]3[

 

◊◊◊◊

 

نتيجه گيري :

 

با توجه به مطالب بیان شده مشخص گردید که زهکشی گاز متان در وهله اول پارامتر ایمنی بیشتر در معادن زغال­سنگ را افزایش داده که این امر را می­توان مهمترین دستاورد این عملیات تلقی کرد و از طرفی با توجه به کارایی گاز متان در تولید برق می­توان در این راستا بعضی از مخارج جاری معادن زغال سنگ را کاهش داد.

از سوی دیگر با توجه به بحث محیط زیستی مقوله زهکشی گاز متان در معادن زغال­سنگ این فرصت برای سرمایه­گذاران در این معادن بوجود می­آید تا از امتیازاتی که ارگان­های دوست­دار محیط زیست در قبال این عمل به اجرا کنندگان این مهم می­دهند استفاده کنند.

از دید استخراجی نیز، با توجه به اطمینان خاطر از خروج گاز متان از لایه­های مختلف زغال­سنگ در معادن می­توان راندمان و تناژ استخراجی این معادن را افزایش داد.

 

◊◊◊◊

 

منابع فارسي :

 

1.توكلي، م.، سرشكي، ف.، 1385 ، "گاز زغال و روش هاي كاهش آن (گاززدايي) در معدن پرورده طبس "، پنجمين كنفرانس دانشجويي مهندسي معدن

2.نجفی، م، "امکان سنجی مقدماتی زهکشی گاز متان از کانسارهاي زغالسنگ ایران" اولین کنگره زغال­سنگ ایران

 

◊◊◊◊

 

References:

 

.3 ECONOMIC COMMISSION FOR EUROPE METHANE TO MARKETS PARTNERSHIP "best practice guide for effective methane drainage and use in coal mines (2010).chapter"7

.4 Yao, Y., Liu, D., Tang, D., Tang, S., Che, Y. & Huang, W., 2009, "Preliminary evaluation of the coalbed methane production potential and its geological controls in the Weibei Coalfield, Southeastern Ordos Basin, China", International Journal of Coal Geology,

.5 Venter, J., & Stassen, P., 1953, "Drainage and utilization of firedamp", Bureau of Mines, Washington, D.C. USA