سایت مهندسی معدن

 
حفاری در معدن چادرملو
نویسنده : MiningGroup - ساعت ۱۱:٢۸ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٧/۱۱/۱٢
 

حفاری در معدن چادرملو به منظور آتشباری و استخراج بلوک ها، پس از مشخص شدن محل چالها توسط گروه نقشه برداری، انجام می شود. دستگاههای حفاری شامل سه دستگاه حفاری DMH ، دو دستگاه شرام و یک دستگاه دریل واگن است. که از این تعداد، تنها 2 دستگاه DMH ، 1 دستگاه شرام و یک دستگاه دریل واگن فعال هستند.

 

دستگاههای DMH:

این دستگاه ساخت شرکت Ingersollrand مدل DMH-XL1600 از نوع چرخ زنجیری است که برای حفاری در آهن استفاده می شود.

این دستگاه از نوع دورانی است و دارای سرمته ای با سه مخروط که در سطح آن Segment هایی با شکل های مختلف نصب شده است، با قطر چال 250 میلیمتر می باشد. سیال خنک کننده سرمته، آب وهوای فشرده است که تحت فشار از داخل محفظه راد به سرمته وارد شده و از نازل های تعبیه شده روی سرمته خارج شده و باعث خنک شدن سرمته و همچنین خروج خرده های ناشی از حفاری از چال نیز می گردد. میزان هوای فشرده و آب، در حفاری همیشه قابل کنترل است. به عنوان مثال، در ابتدای حفر چال به منظور حفر کامل و بدون خوردگی لبه چال، مقدار آب را زیادتر نموده و با افزایش عمق مقدار آن را کم کرده و در مقدار معینی ثابت نگه می دارند.

سرعت حرکت سرمته در سنگ آهن، 65 تا 80 و در باطله 85 تا 90 دور در دقیقه است. عمر سرمته ها معمولا 400 تا 500 متر حفاری در سنگ آهن است. به جز تعویض دوره ای راد (به ازای تعویض 4 تا 5 مرتبه تعویض سرمته) به دلایل مختلف از قبیل بریدن راد و یا صاف شدن رزوه های محل اتصال رادها به یکدیگر، رادها تعویض می شوند.

 

برای مشاهده عکس ها بر روی  لینک "ادامه مطلب" کلیک کنید.


Drilling

دستگاه حفاری DMH

 

DMH و شرام

 

سرویس کاری DMH

 

سرمته مستعمل دستگاه DMH

 

شرام

 

شرام

 

 DMHدر حال حفاری چال ها

 

DMH

 

شرام

 

نمای داخل سرمته

 

نازل آب و هوا تعبیه شده بر روی سرمته

 

سرمته Sandvik

 

حفاظ ته پایه و مخروط های سرمته

 

 

حرکت Bit Stablizer برای نصب سرمته جدید

 

سرمته جدید نصب شده همراه با Wear Bushing

 

پائین رفتن سرمته برای حفاری

 

شروع حفاری

 

آزمایش مجراهای خروجی آب و هوا

 

 

Wear Bushing

 

Wear Bushing مستعمل

 

Shock Sub

 

اجزای مستعمل دستگاه حفاری

 

سرمته های مستعمل

 

Extention Rod

 

Rod

 

سرمته شرام

 

 

سرمته شرام در حال حفاری

 

شرام

 

شرام

 

یکی از 12 موتور دستگاه DMH

 

دریل واگن

 

 

 

 

مجرای عبور هوا در سرمته دریل واگن

 

سرمته دریل واگن

 

   

Kashan Mining

رادهایی که جهت حفاری استفاده می شوند، دو نوع هستند. نوع اول رادهای استاندارد دستگاه که رزوه درشت هستند و نوع دوم رادهایی است که از شرکت نفت خریداری گردیده اند. اما این رادها از نوع رزوه ریز می باشند. لذا جهت سوار کردن آنها روی دستگاه از تبدیل هایی بدین منظور استفاده می شود که یک سر رزوه ریز و سر دیگر آنها رزوه درشت است. این تبدیلها، معمولا از رادهای اسقاطی تهیه می شوند. مورد استفاده دیگر این تبدیل ها، زمانی است که رزوه های قسمت مادگی راد ساییده شده اند و در اینجا به دلیل آسانی و سادگی، رزوه نری روی آن ایجاد می شود. بنابراین رادی خواهیم داشت که هر دو سر آن رزوه نری دارد. لذا برای اتصال به قسمت نری راد دوم می توان از تبدیل های دو سر مادگی استفاده نمود. قطر راد معمولا هفت و پنج هشتم اینچ می باشد.

قسمتهای مختلف دستگاه حفاری به شرح زیر می باشند:

بخش اصلی حفاری که خود از اجزای مختلفی تشکیل شده، Tower یا دکل حفاری نامیده می شود که ظاهری شبیه چهارچوب دارد. راد و مابقی اجزای حفاری بر روی این دکل قرار دارند و توسط زنجیر و 4 خورشیدی که در بالا و پایین دکل تعبیه شده اند، حرکت می کنند.

در بالاترین نقطه دکل، 2 موتور به نام Rotation motor قرار دارند. این موتورها چرخش راد را ایجاد می کنند.

موتورها روی Power head تعبیه شده اند و چرخش آنها توسط Power head به راد منتقل می شود.

Shock sub حلقه ای ضخیم از جنس لاستیک فشرده است که در زیر Power head تعبیه شده و عمل خنثی کردن لرزش های راد را به عهده دارد.

پس از Shock sub ، Crossever sub به طول 1 متر قرار گرفته که توسط آن اتصال راد به قسمتهای شرح داده شده قبلی انجام می شود.

معمولا پس از Crossever sub رادها قرار گرفته اند؛ ولی در این ماشین ابتدا Extention rod به طول 5/1 متر قرار دارد که برای اضافه حفاری استفاده می شود.

پس از آن 2 راد 9 متری قرار گرفته است که چرخش موتور را به سرمته منتقل کرده و باعث حفاری می شود.

سپس Wear Bushing که از 2 استوانه هم محور تشکیل شده، قرار دارد. استوانه خارجی ثابت است و بین 2 استوانه، 2 شیار قرار دارد که توسط ساچمه پر می شوند. ساچمه ها منجر به حرکت راحت تر استوانه داخلی می شوند. محل ورود استوانه ها پس از وارد کردن ساچمه ها، جوشکاری می شود. این وسیله که ارتباط دهنده رادها به Bit Stablizer و سرمته است، مانع از انحراف راد در داخل چال می شود.

Bit Stablizer که وظیفه جلوگیری از ریزش چال و گرد کردن مقطع چال را عهده داراست، جزئی است که سرمته نیز بر روی آن سوار می شود.

و آخرین جزء دکل حفاری، سرمته است که وظیفه حفر سنگها را بر عهده دارد.

بر روی دکل حفاری، بخش دیگری به نام کاروزل نیز وجود دارد. (این قسمت در حال حاضر در این دستگاه استفاده ای ندارد.) کاروزل، محل قرارگیری 2 الی 3 راد دیگر است که زمانی که نیاز به افزودن راد باشد، به وسیله سوئیچی که در اتاق کنترل قرار دارد، کاروزل چرخیده، راد جدید در پشت راد قبلی قرار گرفته و پس از بسته شدن آن، کاروزل به حالت اول خود باز می گردد. البته در این 2 دستگاه حفاری از کاروزل استفاده ای نمی شود زیرا با استفاده از 2 راد 9 متری که در پشت سر هم قرار گرفته اند، نیازی به اضافه کردن رادها نیست. لازم به ذکر است تعویض رادها توسط کاروزل، کاری سخت و زمانبر است که باعث کاهش راندمان حفاری می گردد.

 

سرمته: یک سرمته دورتنی از سه بخش اصلی تشکیل شده است: مخروطها (برشگرها)، غلطک های کوچک و بدنه سرمته (پایه). مخروطها از قطعاتی که باعث خرد کردن سنگ می شود، ساخته شده اند. بر روی مخروطها، انواع مختلفی از دندانه ها در ردیف هایی مرتب شده نصب شده اند. این دندانه ها معمولا از ذرات کربید سخت شده هستند. سرمته های دورانی مخصوص سنگ های نرم از دندانه های بلند، فاصله دار و نوک تیز ساخته شده اند و سنگ را از طریق خرد کردن و خراشیدن حفر می کنند. سرمته های دورانی مخصوص سنگ های سخت، از دندانه های کوتاه، کم فاصله و کروی ساخته شده اند و تنها از طریق خرد کردن، باعث شکستن سنگ می شوند. سرمته هایی که در معدن جهت حفاری در ماشین های DMH استفاده می شوند، از شرکت Sandvik در مدل های S60 و S50 خریداری می شوند. در سرمته ها، برای استفاده از عمر اسمی آنها لازم است که بیرینگ ها به گونه ای طراحی شده باشند تا نیروهای زیاد ناشی از حفاری را جذب نمایند. 5 بیرینگ مختلف که توام با یکدیگر کار می کنند، باید همواره در حال تعادل باشند. لذا در سر مته های دورانی سندویک، از دو راه حل مختلف استفاده شده است: 1) RBR[1] (غلطکی-کروی-غلطکی) در سرمته های حفاری بزرگتر و 2) RBF (غلطکی- کروی- اصطکاکی) در سرمته ای حفاری کوچکتر.

نیروهای شعاعی اساسا توسط بیرینگ های غلطکی بزرگتر و با کمک بیرینگ های غلطکی کوچکتر و یا بیرینگ های اصطکاکی جذب می شوند. ننیروهای محوری نیز توسط بیرینگ ساده جلویی (دکمه ای تخت) جذب می شوند. به منظور افزایش دوام سرمته، نیروهای محوری توسط بیرینگ محوری عقبی و بیرینگ کروی منتقل می شوند. وظیفه اصلی بیرینگ های ساچمه ای ثابت نگه داشتن محور چرخنده بر روی پایه سرمته است. در شکل های فوق اجزای مختلف سرمته و انواع سرمته های RBR و RBF را مشاهده می نمایید. غالبا در چال های ریزشی، سرمته اصطلاحا گیر می افتد. در اینصورت اگر با دور برعکس راد، سرمته آزاد نشود، ناچارا راد را بریده و سرمته را داخل چال باقی می ماند. ولی گاهی که سرمته در داخل چال می شکند و یا در اثر سائیده شدن برشگرهای موجود روی سرمته، قادر به حفاری چال نباشد، راد از داخل چال خارج شده، توسط آچاری افقی متشکل از دو جک با حرکت مخالف یکدیگر، سرمته نگهداشته شده، با دور برعکسی که به راد داده می شود، سرمته باز می شود. برای بستن سرمته جدید، ابتدا محل رزوه های آن  با کاردک مخصوص گریس کاری شده، سپس زیر راد قرار می گیرد و با راهنمایی کمک اپراتور، پس از قرار گیری Bit Stablizer روی انتهای سرمته، با چرخشی آرام، سرمته و Bit Stablizer به یکدیگر متصل می شوند و دوباره با استفاده از آچار مذکور، سرمته به Bit Stablizer محکم می شود.

 

دستگاه DMH دارای 12 موتور است:

  • 2 موتور Rotation مخصوص چرخش.
  • 2 موتور فید که فشار عمودی بر سرمته اعمال می کنند.
  • 2 موتور Propel جهت حرکت دستگاه.
  • یک موتور آب.
  • 3 موتور Fan یکی برای خنک کردن رادیاتور روغن و دوتای دیگر برای مکش هوای گرم از موتورخانه و تصفیه آن می باشد.
  • یک موتور کولر و بخاری.
  • یک موتور وینچ

 

شرام:

همانطور که گفته شد، از دو دستگاه شرام موجود در معدن، تنها یک دستگاه فعال است و از آن برای حفاری چالها در باطله استفاده می شود. قطر چالهای این دستگاه 165 میلیمتر می باشد. این دستگاه از نوع ضربه ای است و با استفاده از هوای فشرده، ذرات حفر شده از داخل چال به خارج فرستاده می شوند. سیستم ضربه زن از یک سیلندر که داخل آن چکشی قرار دارد، تشکیل شده است. این چکش به سرمته متصل بوده و توسط هوای فشرده حرکت می کند. هنگامی که فشار هوای فشرده روی چکش عمل می کند، چکش حرکت کرده و به انتهای سرمته برخورد می کند و در نتیجه این عمل، هنگام تماس سرمته با سنگ، سنگ خرد می شود. با چرخش اندکی که راد و سرمته دارند، ضربه بعدی سرمته در همان محل قبلی نبوده و با زاویه ای که حداقل به 6 درجه می رسد، ضربه بعدی به سنگ وارد می شود. سرعت حفاری توسط این دستگاه تقریبا حدود 18 متر بر ساعت است. حفاری چالها توسط 3 راد 5/7 متری انجام می شود. به طوریکه پس از آنکه راد اول به اندازه کافی در عمق نفوذ نمود، توسط کاروزل راد دوم روی راد قبلی تعبیه شده و عمل حفاری انجام می شود. چون در این دستگاه از آب استفاده نمی شود، هنگام حفاری، گرد و غبار بسیار زیادی تولید می شود.

دکل حفاری شرام نیز شبیه DMH است. ولی از لحاظ اندازه بسیار کوچکتر است. سایر اجزای حفاری در آن، به جز سرمته، شبیه اجزاء حفاری دستگاه DMH می باشد. تفاوت دیگر شرام و DMH آنست که دستگاه ضربه زن در شرام، پشت سرمته و در ته چال قرار دارد. این مزیت باعث می شود تا خستگی راد و همچنین اتلاف انرژی در طول راد بسیار کمتر باشد. بنابراین می توان چال هایی با طول زید حفر نمود. اما قطر چال های حفر شده با این دستگاه، محدود است. این دستگاه نیز از نوع چرخ زنجیری است که حرکت آن توسط موتور Propel  انجام می شود و دارای چهار جک برای تراز کردن دستگاه می باشد و مانند DMH چال های قائم حفاری می کند.

 

دریل واگن:

یکی دیگر از ماشین آلات حفاری فعال در معدن چادرملو، دریل واگن است که جهت حفاری چال هایی برای انفجار پاشنه های ایجاد شده در پای پله ها استفاده می شود. این دستگاه علاوه بر چالهای قائم، چال های مایل نیز حفاری می کند. سیستم حفاری در این دستگاه، ضربه ای دورانی است و سرمته ها از نوع دکمه ای یا ضربدری می باشند. فشار لازم برای حفاری، توسط کمپرسوری که همراه دریل واگن است، تامین می شود. سیال خنک کننده فقط هواست که خرده های ناشی از حفاری را نیز به بیرون منتقل می کند. قطر چالهای حفر شده توسط این دستگاه، حدود 63 تا 70 میلیمتر است. سرعت حفاری دریل واگن در آهن، 2/0 متر در دقیقه و در باطله، 6/0 متر در دقیقه می باشد. این دستگاه دارای 3 راد 3 متری است ولی توسط آن، چال 12 متری نیز حفر شده است.



[1] Roller-Ball-Roller


 
comment نظرات ()