3.pptxتتننتلتتبنالتتلاتلانعليسلتعفقانمتل

تعدين

1. جامعة النيل الازرق كلية الهندسة – قسم هندسة التعدين الممرات المنجم ي ة المستوى الثالث المحاضرة الثا لث ة 1

2. انشاء الممرات المنجمية اشكال وابعاد مقاطع الممرات الافقية : تنشأ مقاطع الممرات الافقية غالبا علي شكل شبه منحرف او قبو. وتتحدد مساحة مقطع الممرات الافقية اعتمادا علي الغرض من انشائها ، وابعاد معدات النقل المستخدمة بها (عربات ، قاطرات ) وعدد خطوط المواصلات فيها ، وطريقة حركة العاملين وكمية الهواء المار خلالها. وتؤخذ المسافات بين الدعائم ووحدات النقل المتحركة طبقا لتعليمات لوائح الامن الصناعي . الممرات التي علي شكل شبه منحرف: يحدد عرض الممر الثنائي الخط ض حسب الحافة العليا الاكثر امتدادا للعربات (الشكل 13) و ذلك حسب العلاقة الاتية: ض = 2أ + ب + ج + ن 2

3. ض = 2أ + ب + ج + ن أ - اكبر عرض لوحدات النقل المتحركة. ب - المسافة بين وحدات النقل والدعائم (يجب ألا تقل هذه المسافة طبقاً لتعليمات الامن الصناعي عن 0.25 م بالنسبة للدعائم الخشبية والمعدنية وهياكل الخرسانة المسلحة ، ولا تقل عن 0.2 بالنسبة لدعائم الخرسانة العادية او المسلحة المصبوبة بالموقع). ج- المسافة بين وحدات النقل المتحركة (ينبغي الا تقل عن 0.2 م) ن- المسافة المتروكة لحركة العاملين – وتحدد بالمعادلة التالية: ن = ن~ + (1.8 - ه) ظتا α ن~ - المسافة الكافية لمرور العاملين ، وتقاس علي ارتفاع 1.8 م من راس قضيب السكة حديد (وينبغي الا تقل عن 0.7 م ، وبالنسبة لوجود خطوط انابيب بالممر تؤخذ المسافة غالباً 1.0 م ). ه – ارتفاع وحدات النقل المتحركة - م. α - زاوية ميل اعمدة التدعيم بالنسبة لأرضية الممر(80°) - درجة. 3

4. وتزداد المسافة المتروكة لحركة العاملين وكذلك المسافة بين محوري خط السكك عند انحناء الممر، ويعتمد مقدار الزيادة علي نصف قطر الانحناء ومتانة قاعدة وحدات النقل المتحركة وتتراوح هذه الزيادة بين (200-300 مم) بالنسبة للممرات التي يصل قطر دورانها الي 10 – 15 م. ويجب الا تقل المسافة المتروكة لمرور العاملين بمحطات استقبال الخامات عند اماكن نزول العاملين من جانبي الطريق عن 0.7 م. ويحدد ارتفاع الممرات بمعرفة ابعاد وحدات النقل المتحركة وارتفاع خطوط النقل (320 – 350 مم) وارتفاع سلك التوصيل الكهربي بالممر . وينبغي ان يعلق سلك التوصيل الكهربي بعيدا عن راس قضيب السكة الحديدية بارتفاع لا يقل عن 1.8 م بالنسبة للممرات الرئيسية ، ولا تقل عن 2.0 م بالنسبة للميادين وتقاطع الممرات وكذلك بأماكن تقاطع الممرات مع اماكن مرور العاملين ، ولا تقل عن 2.2 في محطات استقبال الخامات . وينبغي الا تقل المسافة بين السلك الكهربي المعلق وكمرة الدعائم الضاغطة عن 0.2 م. 4

5. الارتفاع من راس قضيب السكة حديد الي الكمرة الضاغطة(ه 1 ): ه 1 = 1.8 + 0.2 م الارتفاع من ارضية قضبان السكة حديد الي الكمرة الضاغطة (ه 2 ): ه2 = ه1 + 0.14 م ارتفاع الممر من الارضية الي السقف ( ه 3 ) : ه3 = ه. + ه1 + ق + ق1 ه. – الارتفاع الابتدائي لخط السكة حديد. ق – سمك الدعائم. ق 1 - سمك الشدة (50 مم). العرض العلوي مقاسا من الدعائم (ض 1 ) : ض1 = ض – 2(ه1 - ه) ظتا α ه – ارتفاع وحدات النقل المتحركة ، م. 5

6. عرض الممر من ارضية القضبان مقاسا داخل الدعائم (ض 2 ): ض2 = ض1 + 2 ه2 ظتا α مساحة مقطع الممر بعد اقامة الدعائم (س): س = ه2(ض1 + ض2)/2 وتحدد مساحة مقطع الممر قبل اقامة الدعائم مع الاخذ في الاعتبار سمك الدعائم بالعلاقة الاتية (س 1 ): س1 = ه3(ض3 + ض4)/2 ض 3 – العرض العلوي للممر بدون دعائم. ض3 = ض1 + 2 (ق + ق1) ض 4 – العرض السفلي للممر مقاسا من الارضية ض4 = ض3 + 2ه3 ظتا α 6

7. الممرات القبوية الشكل : يصل ارتفاع الحوائط الراسية بالممرات قبوية الشكل من راس قضبان السكة حديد حتي قاعدة القبوة 1800 مم في حالة استخدام قاطرات التروللي بالممرات ووجود خط سكة حديد واحد. اما اذا احتوى الممر علي خطي سكة حديد فيبلغ الارتفاع 1600 مم.   وفي حالة الاقواس بيضاوية الشكل فان: ه = ض\3 ض - عرض الممر ه – ارتفاع القوس البيضاوي، م 7

8. وتحدد مساحة مقطع الممر القبوي ذي القوس البيضاوي كالموضح بالشكل14 بالمعادلة: س = ض(ه 2 + 0.26 ض) س - مساحة مقطع الممر القبوي ذي القوس البيضاوي. ض - عرض الممر(2 أ) ه 2 - الارتفاع من ارضية قضبان السكة حديد الي الكمرة الضاغطة   ومساحة مقطع الممر اثناء انشائه: س 1 = ض 1 (ه 3 + 0.26 ض 1 ) ض 1 = عرض الممر اثناء انشائه. ض 1 =ض + 2ق وتراجع ابعاد مقاطع الممرات داخل الدعائم علي قدرتها علي السماح لكمية الهواء الضرورية لأغراض التهوية من المرور خلالها بالسرعة (ع) المسموح بها حسب تعليمات الامن الصناعي بالمعادلة: ع ج = ك/س ≤ ع ع – سرعة الهواء المسموح بها ك – كمية الهواء ، م 3 / ثانية. س – مساحة مقطع الممر داخل الدعائم ، م 2 . ع ج – السرعة الحقيقية لمرور تيار الهواء، م/ثانية. 8

9. طرق انشاء الممرات الافقية: تقسم طرق الانشاء الي : 1/ طرق عادية 2/طرق خاصة وذلك اعتمادا علي متانة الصخور المنشأة بها ومقدار احتوائها علي المياه. فتستخدم الطرق العادية عندما تكون كمية المياه المتسربة بالممرات قليلة والصخور المحيطة قوية مرنة بحيث يمكن بالكامل تعرية صخور الواجهة والجوانب بالممرات. اما في الصخور غير الثابتة (مثل الرمال) فتستخدم لإنشاء الممرات بها طرق خاصة وكذلك تستخدم طرق خاصة لإنشاء الممرات بالصخور القوية التي يوجد بها تسرب كبير للمياه . وتنشأ الممرات في مثل هذه الظروف بضغط مسبق للصخور بتأثير الهواء المضغوط مع استخدام دعائم خاصة . وتنشأ الممرات في الصخور القوية بطريقة الحفر والتفجير. اما في حالة الصخور الضعيفة فتستخدم ماكينات مجمعة او ماكينات لتكسير الصخور تعرف بالشواكيش لإنشاء الممرات. 9

10. دورة عملية انشاء الممرات: تقسم عمليات انشاء الممرات الي عمليات اساسية وأخري مساعدة . العمليات الاساسية هي التي تتم في واجهات التشغيل بالممر مباشرة وترتبط باستخراج الصخور او الخامات او التدعيم . اما المساعدة فهي التي تستخدم في تنفيذ العمليات الاساسية. وعند انشاء الممرات بالصخور القوية تنسب الي العمليات الاساسية : حفر الثقوب ، وشحنها بالمفرقعات ثم تفجيرها وتهوية واجهات التشغيل ، وجعل الواجهة في ظروف تشغيل امنة وتعبئة الصخور واقامة الدعائم الثابتة. وينسب الي العمليات المساعدة عند انشاء الممرات ما يأتي: مد خطوط انابيب الهواء المضغوط للتهوية ولتوصيل المياه ، وانشاء خطوط السكك الحديدية ، وقنوات تصريف المياه ويعرف تكرار عمليات انشاء الممرات بتتابعها المنتظم كل عملية تلي الأخرى في فترة زمنية محددة بدورة التشغيل . ويسمي تنظيم العمل بهذه الطريقة بالنظام الدوري. ويعرف الزمن الذي تستغرقه دورة واحدة بزمن دورة التشغيل . وتتميز كل دورة بتقدم محدد للممر. ويعرف التمثيل بالرسم البياني لتتابع دورات التشغيل وازمنة تنفيذ العمليات الانشائية بالجدول الزمني لتنفيذ دورة التشغيل. ويتم تنفيذ العمليات المساعدة عادة في نفس الوقت مع العمليات الرئسية وبذلك فإنها لا تؤدى الي امتداد زمن الدورة ولكنها ترتبط بها. 10

11. مجموعة الثقوب وعمقها: تعتمد سرعة انشاء الممرات علي الاختيار الصحيح لعدد الثقوب وعمقها، وطريقة توزيعها بالواجهة. (وسبق توضيح طرق حساب عدد الثقوب وكميات المفرقعات في كورس الحفر والتفجير) و يتراوح عمق الثقوب عملياً بين 2.5 – 3 متر. ويتحدد عمق الثقوب اعتمادا علي الخطة المصممة لامتداد دورة التشغيل، اي: ز دورة = ز ح + ز ش + ز ن + ز د - (ساعة) ز دورة -الزمن الكلي لدورة التشغيل (1 ،1.5، 2 ، 3 ، 6، 12 ساعة) ز ح - زمن حفر مجموعة الثقوب ز ش - زمن شحن المفرقعات وتفجيرها والتهوية (15دقيقة - ساعة) ز ن - زمن توصيل الخامات من الواجهة ز د - زمن التدعيم. 11

12. ويتوقف الزمن اللازم لتنفيذ هذه العمليات علي حجم العمل وانتاجية ماكينات ومعدات الانشاء، ويمكن التعبير عن زمن امتداد الدورة بالمعادلة: ز دورة = (ن ل/ ع د 1 ) + ز ش + (س ل م/ ت د 2 ) + (ل م / ج د 3 ف) ن – عدد الثقوب في الواجهة. ل – عمق الثقب ، م . ع – السرعة القياسية لماكينة حفر واحدة ، متر/ساعة. س – مساحة واجهة التشغيل ، م 2 . م – معامل استخدام الثقب. ت – تعبئة الصخور القياسية بماكينة التعبئة ، م 3 / ساعة. ج – انتاجية عمال التدعيم بالنسبة لعدد هياكل التدعيم التي تركب في الساعة. ف – المسافة بين هياكل التدعيم ، متر . د 1 ، د 2 ، د 3 – هي علي التوالي عدد عمال الحفر، وماكينات التعبئة وعمال التدعيم. لكي تقل فترة حفر الثقوب يزداد عدد الحفارات . وفي كثير من الاحيان لكي تقل فترة حفر الثقوب يزداد عدد حفارات الهواء المضغوط التي تعمل في وقت واحد ، وتصل انشاء الممرات لسرعتها القصوى عند استخدام 5 – 8 حفارات في وقت واحد وتبلغ مساحة الواجهة بالنسبة لكل حفارة في هذه الحالة بين 1.9 – 1.12 م 12

13. تعبئة الصخور بعد تفجير الواجهة يجري تنظيفها بالمعاول او الشواكيش ومن ثم تبدأ عملية التعبئة، وتعتبر هذه العملية من اصعب العمليات عند انشاء الممرات المنجمية . وتستخدم لميكنة عمليات تعبئة الصخور بواجهات التشغيل ماكينات التعبئة وتقسم بالنسبة للطاقة المستخدمة لتشغيلها الي ماكينات تعبئة ذات كباشات تعمل بالهواء المضغوط ، وماكينات تعبئة ذات كباشات تعمل بالكهرباء. وبالنسبة لطريقة حركتها تقسم الي كباشات تتحرك علي عجلات وكباشات تتحرك علي جنازير. ماكينات التعبئة تعمل بالهواء المضغوط ماكينة التعبئة التي تعمل بالهواء المضغوط الموضحة بالشكل 15 ، تتكون من هيكل معدني يتحرك علي عجلات تسير علي قضبان سكة حديد وسطح للتشغيل يمكن دورانه بواسطة دعائم كروية وجناحين وكبشة ، وتتكون معدات تزويد الماكينة بالطاقة من محركين يعملان بالهواء المضغوط احدهما للحركة والاخر للرفع وزراعين للتوجيه ويمكن تدوير سطح التشغيل بالزاوية 30° في كل الاتجاهين بالنسبة للمحور الطولي . 13

14. ماكينات تعبئة تعمل بالكهرباء تتشابه من ناحية مبدأ التشغيل بماكينة التعبئة التي تعمل بالهواء المضغوط الا انها تتمتع بدلاً من آلية الادارة الهوائية بآلية كهربائية وبلوحة مفاتيح. تتركب (كما هو في الشكل 17) من جزء متحرك علي جنزير وجزء للتحميل (يتكون من ازرع للتجميع وناقلات مجنزرة للاستقبال) ، وسيور منحنية للتفريغ ومعدات كهربية ولوحة للتحكم ومنظم هيدروليكي لتغيير زاوية ميل محور السيور الناقلة وزاوية دورانها النسبية مع المحور الطولي لماكينة التعبئة. وتنقل الصخور التي تتجمع بواسطة ازرع التجميع الي الناقلات المجنزرة التي تستقبل هذه الصخور ثم تفرغ بواسطة السيور المنحنية. ويبلغ اقل ارتفاع للتفريغ 1200 مم واقصي ارتفاع 2400 مم. تعتمد انتاجيتها علي مدة تغيير العربات في الواجهة وحجم العربات وحجم الكبشة . 14

15. المؤشرات نوع الماكينة مواصفات التصميم ذات عجلات وبدون وسيلة تفريغ ذات عجلات ولها وسيلة تفريغ بدون وسيلة تفريغ حركتها علي الجنزير حجم الكبشة م 3 0.32 0.50 0.2 0.25 - - ابعاد الماكينة             الطول مم 2500 3120 2370 7435 6500 8500 العرض ، مم 1320 1785 1460 1700 1100 2000 الارتفاع ، مم 2350 2800 2070 2150 1100 1800 عدد الكبشات في الدقيقة 4 4 4 4 - 5 44 44 انتاجية الماكينة في الزمن الخالص للتشغيل م 3 /ساعة 48 75 40 45 87 180 15 الجدول التالي المواصفات الفنية لبعض ماكينات التعبئة.

16. وتستخدم لتغيير العربات الممتلئة بالعربات الفارغة تحويلات مقفولة لعربة واحدة ، وتركب اسطوانات التحويلة ، وسيور التفريغ المتنقلة الي غير ذلك . ويوضح الشكل 18 طريقة تغيير العربات باستخدام التحويلات المقفولة. وعند تغيير العربات باستخدام التحويلات المقفولة ، تفك اخر عربة فارغة بالقاطرة ويتم جرها الي التحويلة بواسطة رافعة السحب. وبعد ذلك تربط في القطار الكهربي عربة ممتلئة ، وتتحرك القاطرة بعد ذلك بالعربة الي التحويلة ثم تنتقل عربة فارغة من مقدمة القاطرة بالتحويلة الي مكان التعبئة. وتتكرر هذه العملية في تغيير العربات (المناورة) مع كل عربة، وبعد ان تقف آخر عربة فارغة بمكان التعبئة تتحرك القاطرة الكهربية مع قطار العربات الممتلئة الي مكان التفريغ او الي اقرب مكان لتغيير قطار العربات الممتلئة باخري فارغة ،تمتد فترة تغيير عربة واحدة الي 3 – 4 دقائق. 16

17. جهاز التعبئة المتشعب: ويوضح الشكل 20 توزيع المعدات بالواجهة عند التعبئة في جهاز التعبئة المتشعب. يستخدم هذا الجهاز لتعبئة العربات بالخامات دونما حوجة لعمليات المناورة والتبديل، حيث يقوم سير بطول امتداد العربات بشحنها. يبلغ طول سير التعبئة 9 - 10 امتار وعرضه من 1000 -1100 مم ، وسرعته 1.2 م/ث وانتاجيته 3.5م 3 /دقيقة. وتتم تعبئة العربات ذات السعة الكبيرة بالصخور المنقولة علي السير بواسطة وسيلة تغذية هزازة وبعد ذلك تتحرك العربات بالطريق الموازي. 17

18. يتركب الزمن اللازم لجمع الصخور بواسطة ماكينة التعبئة ذات الكبشة ثم تعبئة عربة واحدة مما يأتي: ز = (ك ن 1 /ح)+ ن 2 - دقيقة ك = ك ح * م 1 - السعة الحقيقية للعربة ، م 3 ك ح – السعة النظرية للعربة ، م 3 م 1 – معامل امتلاء العربة (يؤخذ مساويا 0.9 – 0.98). ح = ح ط * م2 – السعة الحقيقية لكبشة ماكينة التعبئة ، م3 ح ط – السعة النظرية للكبشة ، م 3 م 2 – معامل امتلاء الكبشة (يؤخذ مساويا 0.5 – 0.7). ن 1 – زمن الدورة الواحدة لعمليتي الجرف والتفريغ (يؤخذ من المواصفات الفنية). ن 2 = زمن تغيير العربة الممتلئة بعربة فارغة (تحددها طريقة التغيير المتبعة). 18

19. يتركب زمن شحن قطار العربات الفارغة بالاتي: ز. = (ك ن 1 ع /ح)+ ع ن 2 + ن3 ، دقيقة ع – عدد العربات في القطار ن3 – الزمن الذي يستغرقه تغيير قطار العربات الممتلئة بفارغة - دقيقة ع س عدد العربات التي تقوم بتعبئتها الماكينة في الساعة ع س = 60 م/ ز ع س : عدد العربات التي تقوم بتعبئتها الماكينة في الساعة. ز : الزمن اللازم لجمع الصخور بواسطة ماكينة التعبئة ذات الكبشة ثم تعبئة عربة واحدة. م – معامل استخدام ماكينة التعبئة في الساعة بالنسبة للزمن الكلي (0.75 – 0.80 ) وتتحدد انتاجية ماكينة التعبئة في الساعة بالمعادلة الاتية: ج = ع س ك ، م 3 / ساعة ج - انتاجية ماكينة التعبئة ، م 3 / ساعة ويمكن الحصول علي انتاجية التعبئة في حالة تجميع الصخور المستمر علي السير الناقل بالمعادلة الاتية: ج = 60 م ح / ن 1 ، م 3 /ساعة 19

20. 20