روش استخراج زیرزمینی جبهه کار بلند – Long Wall Mining

Telegram-logo
Instagram-logo
Baner-MineJobs
Baner-dictionary
5/5 - (4 امتیاز)

https://www.mining-eng.ir/?p=2106

فهرست مطالب

روش استخراج زیرزمینی جبهه کار بلند – Long Wall Mining

 این دسته از کارگاه‌های استخراجی اصولاً بر پایۀ تجهیزات استخراج پیوسته و بدون نیاز به حفاری و انفجار استوار است. لایه‌های نسبتاً ضخیم زغال‌سنگ که جنس نرم و قابل برش با رنده‌های زغالی را دارند به طور گسترده از این شیوه بهره‌گیری کرده است. معادن حوزۀ زغال‌سنگ طبس واقع در استان خراسان جنوبی (معادن پرورده) تجهیز به این نوع ماشین آلات می‌باشد.

 

روش استخراج جبهه کار بلند

نمونه بارز این شیوه استخراج در کشور ایران در جبهه کارهای معادن می‌توان مشاهده و مطالعه نمود. کلمه لانگ بلند یا طولانی (Long) بودن جبهه کار و وال (Wall) منظور همان سینه کار می‌باشد. این شیوه استخراج نسبت به سایر روش‌های دیگر نگهداری شده معروف‌تر و پرتمرین‌تر است، لذا مطالب در تشریح آن عمده‌تر خواهد بود.

وقتی که شیوه جبهه کار بلند ابداع گردید، صرفاً برای استخراج لایه‌های زغال‌سنگ طراحی شده بود. پس از اصلاح یک سری علوم در این روش و اضافات دیگر توانستند، موادمعدنی فلزی نظیر اورانیوم و طلا را نیز با این دویل استخراج کنند. در سال 1961، در ناحیه سن جوئن ایالت یوتا در آمریکا (کمپانی معدن کاری هکلا) عملیات جبهه کار بلند (رادن) را تمرین نمود. البته این قدمت 48 ساله تنها تاریخ چه شروع و دقیق این سیستم استخراج نمی‌باشد.

لایه‌هایی که ضخامت آنها از 3 تا 8 فوت و زاویه شیب کمتر از 12 درجه، همچنین عمقی بالای 3000 فوت داشته باشند. این شیوه استخراج را می‌توان در آن‌ها به کار برد. ویژگی مهم دیگری که بایستی در مشخصات زمین ساختی لایه باشد نازک بودن کمر بالاو ضعیف بودن و قابلیت ریزش کردن آن بعد از تخلیه ماده معدنی است. بدین ترتیب عمل ریزش کمر بالا (باطله سقف) بایستی با پسروی روی جبهه کار بدون هیچ مقاومت یا تاخیری در پشت پایه‌های موقت نگهدارنده انجام گیرد.

شکل (1) نمای عملیات استخراج به روش جبهه کار بلند پایه‌های موقت مربوط به (استال) و (دود) از سری گزارشات سازمان معدنکاری ایالات متحده امریکا در سال 1954 را نشان می‌دهد. بر خلاف کمر بالا که بایستی شل و قابل ریزش باشد، کمر پایین لایه معدنی (باطله کف) بایستی به قدری محکم باشد که تجهیزات نگهدارنده (موقت) بر اثر فشار سقف و نیروی هیدرولیک (پایه‌ها) به زمین کف کارگاه فرو نرود (نشست نکند).

از طرفی تجهیزات دیگر استخراج قادر باشند به راحتی تردد نمایند. چون روش جبهه کار بلند تعداد زیادی پایه‌های هیدرولیکی جهت نگهداری موقت لازم دارد جزء سیستم‌های استخراج با حفاظ مصنوعی محسوب می‌شود و از طرفی چون تخریب سقف در پشت سر الزامی است. به این دلیل سهمی را هم از روش‌های استخراج ریزشی (تخریبی) به خود اختصاص داده است.

روش استخراج زیرزمینی جبهه کار بلند - Long Wall Mining

شکل (1) – نمایی از روش استخراج جبهه کار بلند

 

انواع روش‌های جبهه کار بلند و عملیات اصلی در آنها

 

ساده

نیمه مکانیزه

مکانیزه

روش کندن

پیکور

چالزنی و آتشکاری

رنده، شیرر

حمل و نقل کارگاهی

ناو زنجیری، نیروی ثقل

AFC

AFC

نگهداری

پایه‌های چوبی و فلزی

تک پایه‌های فلزی

نگهدارنده‌های قدرتی

کنترل سقف

پر کردن، تخریب، به هم رسیدن سقف و کف

پر کردن، تخریب، به هم رسیدن سقف و کف

تخریب

 

در مجموع روش استخراج جبهه کار بلند روش مرکب و مکانیزه است. اما کارگاه‌هایی که تا قبل از سال 1960 به این شیوه اقدام به پیشروی کرده‌اند از نعمت مکانیزاسیون در تجهیز لوازم نگهداری و استخراج بی‌بهره مانده‌اند. مثلاً در سینه کارهای معدن پابدانای کرمان به جای کاربرد پایه‌های هیدرولیک از چوب بست‌های ساده و ابتدایی برای نگهداری و به جای کاربرد ماشین‌های استخراج پیوسته نظیر (شیرر Shearer) و (پلاو Plow) از (هاواژ) و (زغال برهای Coal cutter) قدیمی یا رنده دراستخراج استفاده کرده‌اند. این در حالی است که مجتمع زغال‌سنگ طبس که از روش جبهه کار بلند بهره‌گیری کرده است به انواع تجهیزات زغال‌بر پیشرفته مجهز گردیده است.

روش استخراج زیرزمینی جبهه کار بلند - Long Wall Mining

طرح دسته‌بندی ترتیبی سینه کار‌های کارگاه روی هر زاویه شیب برای کسب توزیع فشار یکنواخت عموما از ابتکارات این روش استخراج محسوب می‌شود که در حقیقت این روش را یک روش کنترل زمین جلوه می‌دهد تا اینکه یک روش استخراج معدن. در روش جبهه کار بلند واقع در لایه‌های معدنی زغال‌سنگ، جبهه کار به وسیله کاتر، ریپر (Ripper) یا پلا خرد می‌شود و زغال‌های کنده شده با این ماشین‌ها توسط نوار باربری به بیرون از کارگاه انتقال می‌یابد.

 

نسبت استخراج به دست آمده از این شیوه گاهی تا مرز 100 درصد (بازیابی) می‌رسد. امکان دسترسی به این رقم بازیابی اساساً به تجهیزات موجود و شرایط مادۀ معدنی، سنگ‌های کمر بالا و خوابیده روی لایۀ معدنی به داخل حفره‌های ایجاد شده ریزش کرده و آنها را پر خواهد کرد و چون این عمل در کارگاه دارای، فرونشینی سطح زمین (از بالا به پایین) هم یکنواخت و مرتب خواهد بود. پس چون عمل فرونشست سطح زمین (گود شدن) روی معدن اغلب رخ خواهد داد بایستی نقاط واقع در این حوالی را تحت نظر داشت.

در کشورهای اروپایی چون با محدودیت زمین و املاک روبرو هستند و از طرفی زمین‌های بایر و بی مصرف نادر می‌باشد، جایی که روش استخراج جبهه کار بلند مورد استفاده قرار گیرد، برای حفظ سطح زمین و جلوگیری از فرونشینی آن معمولاً حفره‌های ایجاد شده بر اثر تخلیه موادمعدنی در زیرزمین را از باطله‌های بیابان پر می‌کنند.

البته این عمل مستلزم هزینه حمل و غیرو می‌باشد. در این صورت با پر کردن فضاهای خالی زیرزمین عمل تخریب طبیعی کمر بالا منتفی خواهد شد و شرایط تخریبی روش جبهه کار بلند جایش را به روش پر شونده می‌دهد.

 

در روش جبهه کار بلند، تولید زغال‌سنگ یا هر کانی تحت استخراج دیگر در امتداد خط جبهه کار بلند (طویل) واقع می‌شود و جبهه طویل در حقیقت دیوارماده معدنی می‌باشد، که بین 2 ورودی محفظه دار (پانلی) محصور می‌گردد. جبهه کارهای بلند با دیوارهای ماده معدنی، معمولاً طولی بین 200 تا 600 فوت را در کارگاه به خود اختصاص می‌دهد. طول 1000 فوت و بیشتر هم در برخی سینه کارهای بلند تمرین شده است.

 تاریخچه معدنکاری نشان می‌دهد که روش استخراج جبهه کار بلند در اواخر قرن 17 میلادی (حدود 350 سال پیش) در ناحیه زغال‌سنگ اشروپشایر در انگلستان بنیاد شده است. روش جبهه کار بلند مدور برای سال‌های متمادی ادامه داشته است.

در شکل (2) نمای افقی سبک مدور جبهه کار بلند، با طرح دایره‌ای نشان می‌دهد. در بعضی موارد که تعدادی از این کارگاه‌های مدور در یک لایه زغال‌سنگ ضخیم بنا می‌شده، کار نگهداری مهم‌تر جلوه می‌نمود. می‌بایست از تقویت کننده‌های دیگر مثل پشت بند‌های چوبی، سنگ چینی و یا شن کاری استفاده شود.

در هر حال با وضعیت ناشناخته زمین ساخت و فشارهای غیر قابل پیش بینی از جانب طبقات پوشش بالای ماده معدنی، این روش‌ها از ایمنی لازم برخوردار نبوده و اصولینمی‌باشد و به تدریج ابتکارات بهتری را در اصول جدید استخراج تجربه کرده اند. پس از سال‌ها کار با شیوه‌های کند و پر خطر و پر خرج جبهه کار بلند، به تدریج درصد مکانیزاسیون برآمدند.

اینکه سال هاست که از توسعه و کاربرد حفاظ‌های قدرتی خود متحرک (powered self – advancing roof support) می‌گذرد و امروزه یک عنصر کلیدی در کارهای استخراج می‌باشد. حفاظ‌های قدرتی متحرک به طور کامل سقف خالی شده را در هر روز از استخراج می‌پوشانند و تحول عظیمی در زمینه، نگهداری به وجود آورده و از طرفی یک جایگزینی عمده برای چوب بست بندی، پایه ها، شمع ها، کرسی چینی را سایر عناصر چوبی از این قبیل به حساب آمده است.

 

Long Wall Mining 03

شکل (2) – نمای افقی و قائم از جبهه کار بلند به سبک دایره‌ای

 

این حفاظ‌های نوین می‌توانند در روش‌های دیگر استخراج بکار گرفته شوند و تنها مخصوص سیستم جبهه کار بلند نمی‌باشند.

هر چند سرمایه گذاری و هزینه برای خرید تجهیزات نگهداری پیشرفته رقم بالایی را به خود اختصاص می‌دهد اما فوائد زیر می‌تواند این سرمایه‌گذاری را توجیه نماید:

  1. کار نگهداری سریع انجام می‌شود.
  2. نیروی کارگری و مصالح متفاوت دیگر برای نگهداری کاهش می‌یابد.
  3. بواسطه پاشنه پهن حفاظ‌های مکانیکی فرونشینی در کف کارگاه تا حدی غیر ممکن می‌شود.
  4. ضریب ایمنی شایان توجهی در نگهداری محل‌ها ارائه می‌دهد.
  5. بازیابی عناصر نگهدارنده تا حدود 100 درصد خواهد بود.
  6. به علت سرعت عمل و بازیابی ایده‌­آل و کاهش هزینه‌های مستقیم و متفرقه، قیمت تمام شده نگهداری و در نهایت سهامی تولید محصول به طور چشمگیری کاهش می‌یابند.
  7. قدرت نگهداری آنها فوق العاده زیاد است و بین سقف و کف فشار وارد کرده تا نیروی وزن سقف را علاوه بر خنثی کردن، در حالت فشار معکوس قرار دهند. نگهداری سقف کارکرد حفاظ‌ها طوری است که جبهه کار باز می‌ماند و ریزش هم ندارد.
  8. علاوه برنگهداری سقف کارکردحفاظ‌ها طوری است که جبهه کار باز می‌ماند و ریزش هم ندارد

 

 همان طوری که قبلاً گفته شد شیوه جبهه کار بلند وجه مشترکی از روش‌های تخریبی دارد. برای تأمین این هدف پایه‌های هیدرولیکی یا همان حفاظ‌های مکانیکی یا قدرتی طوری طراحی می‌شود که پس از هر پیشروی سقف باطله از پشت کاناپه حفاظ فوراً بشکند و ریزش کند. شکل (3) این عمل قسمت عمده وزن طبقات پوشش را که سوار بر حفاظ‌ها هستند با مواد ریزش شده پر می‌کند و نیرو در ناحیه تخریب و بر روی موادتخریب شده اعمال خواهد شد.

به این ترتیب چرخه پیشروی (جبهه) و (حفاظ) و (ریزش) ادامه خواهد یافت. بعد از هر ریزش بر اثر از بین رفتن نیروی تیر مانند در طول سقف، فشارهای روی جبهه کار کاهش می‌یابد و بنابراین محیط ایمن تری برای کار به دست داده می‌شود

Long Wall Mining 04

شکل (3) – حفاظ‌های مکانیکی یا قدرتی

 

سبک‌های روش جبهه کار بلند

روش جبهه کار بلند دارای سه سبک عمده به شرح زیر می‌باشد:

  1. سبک پس رو (Retreat)
  2. سبک پیش رو- پس رو (Advance-Rotreat)
  3. سبک پس روی تناوبی (Alternating retreat)

 

1- سبک پس رو:

 استخراج جبهه کار بلند بعد از آنکه جبهه‌های طویل یا دیوارها به طور کامل بین دو ورودی پانلی محاط گردید آغاز می‌گردد. شکل (4) به روشنی این پدیده را نشان می‌دهد.

روش استخراج زیرزمینی جبهه کار بلند - Long Wall Mining

شکل (4) – نمای افقی از سبک “پس رو” در روش استخراج جبهه کار بلند

 

همان طوری که در شکل (4) ملاحظه می‌شود، ورودی‌ها در امتداد جبهه کار طویل و به موازات یکدیگر واقع شده اند. عرض و طول این ورودی‌ها به عمق کارگاه (لایه معدنی)، کمر بالای لایه معدنی، دانش تجربی (مهارت) و تجربه در استخراج آن ماده معدنی بخصوص بستگی دارد.

ورودی های (هوا) کار تهویه زیر زمین را انجام می‌دهند و گازهای سمی و گرد و غبار را به وسیله آن محور به اصلی تهویه هدایت می‌کنند. این محورهای هوا که اغلب عمود بر جبهه کارها تأسیس می‌شود به نام ورودی تخلیه (Bleeder) می‌نامند، که به عنوان محور واسط کارگاه‌های استخراج و مسیر اصلی تهویه محسوب می‌شوند.

در جهت دادن هوا در معادن زیر زمینی این نکته بایستی به خاطر سپرده شود که دمش یامکش چه پی آمدی درکیفیت و کمیت تهویه دارد. درکانسارهایی از قبیل زغال‌سنگ، مواد سولفوره و سایر کانی‌های گاز دار، معمولاً وقتی محور تخلیه هوا در مجاورت ناحیه تخریب (پر شده) قرار گیرد جهت هوا در محور تخلیه نبایستی مکشی باشد. تجهیزات معدنکاری در کارگاه جبهه کار بلند در مسیر سینه کار 600 فوتی طبق شکل (4) نصب می‌شود.

مسیر پس روی از سمت راست به موازات ورودی پانلی تا انتهای مسافت 5000 فوت می‌باشد. در استخراج جبهه‌های متعدد بایستی مرحله زمانی در نظر گرفته شود تا ابعاد مکانیک سنگ و نیروها کنترل شده مهار شود. در شکل مذکور مشاهده می‌شود که پانل شماره3 در ناحیه هاشور خورده در پس روی مسافت بیشتری را نسبت به پانل شماره 2 طی کرده است، در واقع اصول حفظ شده است.

 

همان طوری که گفته شد پلاو (رنده) یکی از ماشین‌های استخراج پیوسته در روش استخراج جبهه کار بلند طرح شده است. این دستگاه در امتداد جبهه کار (600 فوتی) توسط کابل کشیده می‌شود. طرز کار شبیه به همان زغال برها در معدن پابدانا می‌باشد. گاهی به جای کابل از زنجیر نیز استفاده می‌نمایند. این کابل یا زنجیر در مسیر حرکت تسمه نقاله سینه کار حرکت می‌کند، یا اینکه روی رنده بارکننده (Shearer loerer) در سمت شاخک تسمه نقاله سینه کار سوار می‌شود و زغال‌سنگ (یا مادۀ معدنی) بریده شده توسط پلاو را بر روی نوارنقاله بارگیری می‌کند.

 

وقتی سبک استخراج به صورت پس رو می‌باشد تخلیه تجهیزات در یک اقدام هماهنگ پس روی می‌کنند، تسمه نقاله به موازات سینه کار و در کنار سایر تأسیسات به وسیله پایه‌های هیدرولیکی پس روی می‌کند و همزمان با پس روی جبهه کار (600 فوتی) حفاظ‌های قدرتی خودرو و ماشین استخراج هم پس روی (عقب نشینی) می‌کند. با توجه به شکل (5-4) سبک پس رو دارای دو حرکت تناوبی و کلی می‌باشد. حرکت تناوبی رفت و برگشت در جبهه طویل 600 فوتی می‌باشد و حرکت کلی همان پس روی در مسیر طول 5000 فوتی می‌باشد.

 

معمولی‌ترین روش باربری در روش جبهه کار بلند (مدرن) تسمه نقاله (نوار باربری) می‌باشد. ماده معدنی استخراج شده در جبهه کار با یک نوارنقاله به موازات جبهه کار حمل می‌گردد و سپس به داخل نوار دیگری در ورودی پانلی تخلیه می‌شود. نوار دوم در ورودی اصلی پس از حمل آن را به داخل سنگ شکن زیرزمینی (اگر نصب شده باشد) می‌ریزد و یا آن را به نوارنقاله کوتاه (Eytensible Belt Conveyer) شونده دیگری که به بونکر منتهی می‌شود به این واریز می‌کند.

 

نوارنقاله کوتاه شونده به این منظور بکار می‌رود که طول پانل یا ورودی بر اثر پس روی جبهه کار بلند دائم در حال کوتاه شدن بوده و بایستی نوارنقاله هم به موازات آن کوتاه شود در برخی کارگاه‌های زیرزمینی، ماشین‌های حمل موادمعدنی از زیر بونکر مواد را تا پذیرگاه اصلی برای انتقال به سطح زمین حمل می‌نماید. موادمعدنی انتقالی نوع تأسیسات چاه یا گزنگ، محصول به بیرون هدایت می‌شود.

گاهی به جای ماشین‌های حمل و نقل باز هم در ورودی اصلی منتهی به پذیرگاه (تونل اصلی حمل و نقل) از تسمه نقاله سومی استفاده می‌شود. لازم به یاد آوری است که تسمه نقاله کوتاه شونده و تسمه نقاله اصلی در ورودی‌های حمل و نقل، در ورودی پانلی شماره1و4 قرار خواهند داشت که عملاً خارج از محیط استخراج بوده و به صورت کمربندی در دو سمت بخش تحت استخراج نصب می‌شوند. اما جهت حرکت و عقب نشینی آنها موازی و هم سو با سایر تجهیزات می‌باشد، شکل (5) .

 

موقعی که تمامی طول 5000 فوت با عمل پس روی استخراج شده وباتمام رسید و نهایتاً به ناحیه “A” رسیدند، شکل (5) تجهیزات معدنکاری جبهه کار بلند در آن قسمت از هم جدا شده و به منظور راحتی حمل و نقل به قطعات و اجزاء کوچک تری در می‌آیند و هر چه سریع‌تر از ناحیه استخراج شده دور خواهند شد. گروه دیگری برای سوار کردن مجدد قطعات ماشین آلات در جبهه کار بعدی اجزاء را تحویل گرفته و پس از راه‌اندازی دستگاه‌ها، استخراج در جبهه کار بعدی آغاز می‌شود. در این حال ورودی، ناحیه” A”می تواند بعنوان ورودی جهت برگشت هوا استفاده شود.

 

Long Wall Mining 06

شکل (5) – نمایش ورودی بازیابی شونده”A”در نمای افقی جبهه کار بلند

 

طبق شکل (5) مشاهده می‌شود که محور یا ورودی بازیابی شونده ناحیه”A”شامل 2 دهانه و 4 حفره بن بست می‌باشد. این محورها بایستی به طور قوی نگهداری و حفاظ گذاری شوند چون کار پیاده سازی ماشین آلات معدنی در این جا صورت می‌گیرد و تردد هم برای مدت زمان طولانی در این محورها چشم‌گیر می‌باشد. برای نگهداری این محل‌ها چون زیاد و دائمی می‌باشد می‌توان از روش‌های چوب بست و یا پیچ سنگ و توری استفاده نمود.

همچنین دهانه‌ها بایستی دارای وسعت کافی باشند تا لوازم و تجهیزات به راحتی از دورن آنها تردد نماید. سیستم مذکور وقتی قابل اجراست که شرایط فیزیکی و زمین شناسی لایه معدنی (مثلا زغال‌سنگ) اجازه ندهد که جبهه بلند تحت استخراج تا ناحیه بازیابی شونده “A” ادامه پیدا کند، شکل (5) همچنین شرایط سقف و کف در کارگاه بایستی معتدل و ایده‌آل باشد.

 

چون تمام تونل‌های تهویه، گالری‌های حمل و نقل و تردد در جبهه کار بلند، و ورودی‌های تخلیه هوا دائمی می‌باشد، از این رو بایستی به طور دقیق و مطمئن نگهداری شوند. عناصر نگهداری دائمی معمولاً قاب‌های چوبی یا فلزی و یا پیچ سنگ و توری و در بعضی موارد به صورت بتنی می‌باشد.

در طراحی آماده‌سازی این تونل‌ها دقت‌های لازم و محاسبات اساسی جهت بررسی مسائل تهویه، عبور ماشین آلات، روشنایی، نگهداری و هرگونه خدمات معدنی بایستی مبذول گردد. هر مشکلی که باعث تأخیر و افت زمان در معدنکاری شود، طبعاً باعث کاهش تولید شده که می‌تواند به افزایش قیمت تمام شدۀ استخراج منجر گردد.

 

2- سبک پیش رو – پس رو:

 در این سبک عمل استخراج با انجام پیشروی در دو ورودی پانلی پی در پی صورت می‌گیرد. جبهه طولانی در بین این دو ورودی پس روی خواهد کرد. نمای سبک پیش رو – پس رو در شکل (6) نمایش داده شده است.

در این شکل ورودی‌های شماره 1 و 2 به صورت پیش رو حرکت می‌کنند و جبهه کار بلند به صورت پس رو جهت می‌گیرد، که در ظاهر هر دو ورودی و جبهه کار بلند به صورت همسو پیشروی می‌کنند. در سمت چپ شکل (6) یک طول 3000 فوتی بین ورودی اصلی و ورودی که تجهیزات معدن در آن سوار می‌شود باقی می‌ماند.

 

 زغال‌سنگ یا هر ماده معدنی دیگرتحت استخراج به وسیله دستگاه‌های پلاو یا شیرر لودر به تسمه نقاله موازی جبهه کار واریز می‌شود، و پس از آن زغال‌سنگ به داخل یک نوار نقاله کوتاه شونده، کوتاه با عرض (36 اینچی) منتقل می‌گردد.

 

بار دیگر ماده معدنی از نوار کوتاه شونده به داخل یک نوار نقاله متقاطع (با 90 درجه تغییر جهت) تغذیه می‌گردد. این نوار علاوه بر حمل ماده معدنی از طرف جبهه استخراج، مواد کنده شده در کارهای پیشروی از نقاط دیگر کارگاه را حمل می‌نماید. درآخر، تمام این مواد از نوار سوم به خط اصلی در ایستگاه بارگیری هدایت می‌شود و در این ایستگاه ماشین‌های حمل مواد آن را به آخرین نوار باربری (یا هر تجهیز دیگر) منتقل می‌کند و به بیرون از کارگاه فرستاده می‌شود.

 

Long Wall Mining 07

شکل (6) – سبک “پیش رو- پس رو” در روش جبهه کار بلند

 

در شکل (6) موقعیت تجهیزات باربری در پانل‌ها و گالری‌ها نشان داده شده است. در شکل مذبور ورودی شماره 1 تهویه و برگشتی هوا از جبهه‌های کار می‌باشد و ورودی شماره 2 هوای تازه را به سینه کارها و محل‌های ضروری جهت می‌دهد. ورودی‌های شماره 3 و 4 مجهز به نوارهای نقاله می‌باشند (سمت چپ شکل).

جبهه کار بلند و قسمت‌های در حال کار هوای تازه را از گالری یا ورودی شماره 2 دریافت می‌کنند. برای تنظیم حجم و سرعت هوا به محل‌ها از پرده یا آویزهای لاستیکی یا درب‌های مخصوص در مقطع تونل استفاده می‌شود. هوای برگشتی (کثیف) از جبهه کار به داخل نقاط ریزش کرده (متروکه) می‌رود و از مسیر طولی جبهه و مسیر تسمه نقاله (هم جهت با حرکت تسمه) به بیرون رانده می‌شود.

 

سبک استخراج پیش رو – پس رو در موارد زیر به کار می‌رود:

الف) موقعی که پیش روی ورودی پانل عقب افتاده باشدونتواند برای پسروی جبهه کاردرازتکمیل شود.

ب) موقعی که پیش بینی در استخراج ماده معدنی و برآورد هزینه‌ها متضمن تأخیر در استخراج نشود.

ج) وقتی که شرایط زمین شناسی و فیزیکی در ناحیه معدنکاری محدود کنندۀ تعداد ورودی‌ها باشد یا به عبارت دیگر تعدد ورودی‌ها مسئله ساز باشد.

 

سبک پیش رو– پس رو از روش پس رو گرانتر تمام می‌شود، زیرا فرار راه‌ها، تونل‌های حمل و نقل و تهویه به بازرسی دقیق تر و نگهداری بیشتری نیاز دارند، تا سعی شود مسدود نشوند و استخراج متوقف نگردد. همچنین مستلزم ضریب ایمنی بیشتری برای افراد و ماشین آلات در حال کار می‌باشد.

 

3- پس روی تناوبی:

در این سبک استخراج بعد از پیشروی و تکمیل دیوار محاط بین دو ورودی اصلی و یا نیمه اصلی و دو ورودی پانل، کار تولید امکان پذیر می‌گردد. البته این سبک موقعی مطلوب خواهد بود که شرایط زمین شناسی و فیزیکی محل مناسب باشد. شکل (7) روش استخراج سبک تناوبی به صورت پس روی را نشان می‌دهد.

چنانچه در شکل (7) مشاهده می‌شود کارکرد پس روی در دو جهت مخالف و در دو ناحیه تحقق یافته است (برای اطلاعات بیشتر در چگونگی این سبک می‌توان به مبحث سبک پس روی در جبهه کار بلند مراجعه نمود). برای موقعیت در عمل پس روی تناوبی طراحی تفصیلی که نشان دهنده جزئیات عملیات باشد، ضرورت دارد.

در سبک پس روی تناوبی اصطلاح دیگری به نام ورودی نیمه اصلی (گاهی فرعی) وجود دارد. به این جهت، به دلیل وسیع‌تر بودن حجم عملیات دراین سبک، تعداد ورودی‌های نوع مختلف نسبت به دیگر سبک‌ها بیشتر است، زمان بندی بایستی دقیق باشد بطوری که ورودی‌های پانل نیاز به تهیه فضای (اطاق) جدید برای پس روی تجهیزات معدن کاری در جبهه کار بلند دارد تا وقتی که کار این ماشین‌ها در جبهه طولانی تمام شد در این اطاق‌ها متوقف شوند و برای تغییر مکان آماده گردند. مهم ترین ویژگی مثبت این سبک نسبت به دو سبک تشریح شده قبلی در این است که زمان حرکت تجهیزات به دلائل ذیل کاهش پیدا می‌کند:

  • الف) فاصله یا مسافت حرکت از جبهه کار بلند تمام شده تا جبهه کار جدید کوتاه تر خواهد بود. شکل (5-7) نشان می‌دهد که حداکثر مسافت حرکت ماشین حدود 600 فوت است.
  • ب) تجهیزات استخراج در جبهه کار لازم نیست به طور کامل پیاده شود.
  • ج) بالابرها یا تراکتورها برای کشیدن یا جابجایی این تجهیزات از محل کار تمام شده به محل کار جدید به طور مفید قابل استفاده خواهند بود.
  • د) در سبک پس روی و سبک پیش رو – پس رو احتیاج به جابجایی تجهیزات در مسافتی حدود6400 فوت برای یک ورودی با جبهه کاری به طول 4000 فوت دارد، که در مقایسه با سبک پس روی تناوبی مسافت حرکت بسیار بالاتر است .

 

Long Wall Mining 08

شکل (7) – نمای “پس روی تناوبی ” در روش استخراج جبهه کار بلند

 

علاوه بر مجهز شدن روش استخراج جبهه کار بلند به ماشین آلات مختلف نگهداری و تولید برنامه‌ریزی‌های کامپیوتری در مطالعات طراحی استخراج عمومیت پیدا کرده است. فنونی از جمله پرت ( (Program Evaluatian Review Technique- (PERT) در طراحی کارگاه و در نصب یا حرکت ماشین آلات در شیوه جبهه کار بلند بکار گرفته شده است. اصطلاح پرت مخفف چهار حرف جمله لاتین می‌باشد که به عنوان” فن مرور ارزیابی برنامه” در استخراج معنی شده است.

استفاده از این فن ارزیابی زمان نصب و حرکت ماشین آلات را کاهش خواهد داد و از طرف بازدهی بالا رفته و هزینه پایین می‌آید. پرت می‌تواند یک الگوی هماهنگ کننده و تکلیف دهنده و تشریح کننده وظائف قسمت‌ها باشد. روش جبهه کار بلند همیشه روبه رشد فزاینده تکنولوژیکی بوده واز جمله کاربرد سیستم الکتریکی در ماشین‌های استخراج برقی بوده است. شکل (8) یک سیستم برقی در استخراج لانگ وال را نشان می‌دهد که ماشین شیرر لودر با 230 اسب بخار با موتور برقی به قدرت 1000 ولت بکار رفته است.

Long Wall Mining 09

شکل (8) – طرح سامانه الکتریکی برای کاربرد شیرر لودر در استخراج جبهه کار بلند

در شکل مذکور همچنین اقلام مختلف، اجزاء تشکیل دهنده سیستم و کابل‌های مورد نیاز برای دستگاه حرکت کننده در دو جهت را تشریح کرده است.

 

ماشین آلات و تجهیزات استخراج جبهه کار بلند

 قسمت عملیات عمده و فن معدنکاری به شیوه جبهه کار بلند درگرو ماشین آلات آن می‌باشد، باصرف نظر از اهمیت مسائل زمین شناسی، تکتونیک و کانسار موفقیت مطلوب این روش استخراج به عملکرد ماشین الات آن بستگی دارد. ماشین الات عمدتا ماشین‌های استخراج و حفاظ‌های مکانیکی می‌باشد.

سایر ادوات و تجهیزات بکار رفته در این سیستم در روش‌های دیگر استخراج عمومیت دارند و شرح آنها در قسمت‌های مختلف و بحث‌های گوناگونی تشریح گردیده است. مثل نوار باربری شاتل کارها، لودرها و امثال هم. ماشین مهم استخراج در جبهه کارهای بلند در کانسار زغال‌سنگ دستگاه‌های رنده (مته کلنگی) و شیرر می‌باشند. در انتخاب دو ماشین مذکور پارامترهای زیر مدنظر قرار می‌گیرد:

  • خردشوندگی زغال‌سنگ (سختی و نرمی)
  • ناخالصی‌ها یا نفوذی‌های لایه (مثل رگه‌های رسی، ماسه سنگ و شیل‌ها)
  •  تراش‌پذیری و درجه خرد شوندگی
  • ضخامت لایه زغال‌سنگ یا ارتفاع قابل برش برای ماشین بخصوص
  • خلوص سقف و کف لایه از نظر موادمعدنی

 

البته ضرایب دیگری نظیر قیمت خرید، شرایط تهیه، مهارت در کاربرد، کیفیت قطعات، عمر مفید و امثالهم وجود دارد که مخصوصاً کشورهایی که خود سازنده ماشین نیستند، در هنگام خرید بایستی این ضرایب را مهم تر به حساب بیاورند.

 

به دلیل ایستادگی و دلایل دیگری که شرح آن قبلاً گذشت، استفاده از ماشین رنده به لایه‌های 5 فوت و کمتر از آن محدود می‌گردد. اما ماشین شیرر کماکان برای شرایط مختلف کار با انعطاف پذیری بهتری در عملیات استخراج ساخته شده است. در هر ارتفاعی که شیرر بتواند جبهه زغال‌سنگ را ببرد، حفاظ‌های قدرتی سقف خالی شده را می‌پوشاند. به عبارت دیگر ارتفاعی که زغالبر دستگاه از کف تا سقف خالی کند ازارتفاع جک‌های حفاظ قدرتی بیشتر نخواهد شد.

برای رسیدن به این هدف کارخانجات سازنده ماشین‌های استخراج و حفاظ‌های قدرتی بایستی این هماهنگی را در طرای فنی خود مدنظر قرار دهند. غیر از تراش یا برش زغال‌سنگ به وسیله ماشین هاواژ، رنده و شیرر از جت‌های آب فشان‌های پر فشار (High pressure water jet) استفاده شده است.

کاربرد روش آب فشان (واترجت) برای لایه‌های شیب‌دار در معادن جهان عمومیت پیدا کرده است. این فرآیند سیستم پیچیده‌ای در برندارد. بهترین ویژگی سیستم واتر جت عدم تولید غبار می‌باشد، اما باعث برودت هوا در تونل و مسئله آبکشی و رطوبت بیش از حد می‌شود.

 

به طور کلی، ماشین آلات در کارگاه جبهه کار بلند به 4 نوع تقسیم می‌شود:

  • الف) ماشین‌های استخراج (رنده، شیرر لودر)
  • ب) تجهیزات باربری در سینه کار (نوار زنجیری)
  • ج) تجهیزات نگهداری (پایه‌های نگهداری قدرتی)
  • د) وسایل حمل و نقل در گالری‌های اصلی.

 

 

دستگاه زغال‌بر شیرر لودر (استخراج پیوسته)

 دستگاه شیرر لودر دو کار انجام می‌دهد یکی زغال‌سنگ را به صورت مماسی (شیرر) می‌تراشد و از زیر به وسیلۀ تیغه بیل مانند خود جمع کرده و به عقب می‌فرستد و در واقع این قسمت کار لودر را انجام می‌دهد. کارکرد این دستگاه در شکل (5-10) مشاهده می‌شود. دستگاه شیرر به یک طبلک (Drum) تراش دارای دندانه (کلنگی) یا مته‌های برنده مجهز می‌باشد.

این طبلک روی یک نقاله مهار شده که می‌تواند به واسطه بازوهای هیدرولیکی به جلو حرکت کند سوار شده است. با استخراج مادۀ معدنی (زغال‌سنگ) از جبهه کار بلند طبلک‌ها هم به جلو جهت داده می‌شود. به منظور مربوط کردن فنون استخراج و کارآیی ماشین آلات به چند نمونه از این ماشین آلات که در معادن مختلف جهان بکار گرفته شده به شرح زیر اشاره گردیده است:

 

نوع مشاهده شده در شکل (9) ایخوف (Eickhof) نام دارد که دارای یک طبلک می‌باشد و لودر آن از نوع  (E. W. 130L) می‌باشد. به دنبال این دستگاه حفاظ قدرتی سقف تجهیز می‌شود. ارتفاع قابل استخراج این دستگاه در رگه معدنی زغال‌سنگ از3 فوت و7 اینچ تا10 فوت می‌باشد. به همین خاطر طبلک زغال‌بر ایخوف روی بازوی متحرکی سوار شده که با حرکت به بالا و پایین در ارتفاع خواسته شده تنظیم می‌باشد.

این دستگاه همچنین قادر است به طور مطلوب با زاویه منفی نسبت به سطح افق (کف کارگاه) را در صورت لزوم بتراشد. موقعی که ضخامت لایه به اندازه قطر طلبک، دستگاه برسد، و موقعی که سقف زغال‌سنگی کارگاه به نقطه بالا برسد و ریزش نکند رندۀ زغال تراش بایست اول سقف را بتراشد و کف را در موقع عقب نشینی (پس روی) برداشت کند.

طبلک زغال تراش دستگاه به مته‌های سرب و کاربید استاندارد مجهزمی باشد. این مته‌ها در ابتدا به رخ یا صفحه مدور طلبک نصب شده و پایه این مته گیرها (نشیمنگاه) به دور صفحه طبلک جوش داده شده است.

 

نمای دیگر به صورت طولی از دستگاه زغال‌بر ایخوف در شکل (10) نشان داده شده است. حالت دستگاه در این عکس در حال استخراج نمی‌باشد، شکل (10) شیرر لودر دارای یک طبلک زغال‌بر بوده ومدل آن به نام (w. w. 130,Eickhof) می‌باشد. حرکت این دستگاه در امتداد جبهه کار بلند به وسیله حمل زنجیری (در گوشه سمت چپ تصویر) انجام می‌گیرد. این ماشین بالای نوارنقاله جبهه کار واقع می‌شود.

Shearer Loader 01

شکل (9) – دستگاه شیرر لودر رنده بارکننده نوع یک طبلکی در حال تراش زغال بوسیله دندانه‌های دور طبلک

Shearer Loader 04

شکل (10) – دستگاه زغال بر رنده بارکن نوع یک طبلکی

 

 

رنده زغالبر مدل (Sagem-DTS-300) در شکل (11) نشان داده شده است. این دستگاه دارای دو طبلک در عقب و جلو می‌باشد. این زغال‌برها قادرند لایه‌های زغال‌سنگ به ضخامت 55تا120 اینچ را بعضی اوقات با تنظیم این ماشین ها، طبلک آن را می‌توان برای لایه‌های تا ضخامت 48 اینچ تنظیم نمود

 

Shearer Loader 07

شکل (11) – رنده بارکننده دو طبلکی برای تراش زغال‌سنگ

 

ماشین‌های زغالبر بزرگتری برای ضخامت‌های بیشتر در لایه زغال‌سنگ ساخته شده‌اند. از جمله این ماشین‌ها (بریتیش جفری) می‌باشد که در مدل (Diamond Maximatic-B-49) ارائه شده است. این شیرر روی یک بازو دارای دو طبلک چرخ دنده‌ای می‌باشد. ارتفاع بین 2/5 تا 3 متر به راحتی با این دستگاه قابل استخراج می‌باشد. بریتیش جفری (British jeffery) دارای 2 موتور به قدرت 230 اسب بخار می‌باشد. نوع دیگر زغال‌برها برای لایه‌های با ضخامت 1/5 تا 3 متر است این دستگاه ساخت آندرسن بویز (Anderson Boyes) می‌باشد

 

2- دستگاه زغال‌بری پلاو (استخراج پیوسته)

 ماشین‌های پلاو نوع دیگر کانتینیوس ماینر یا دستگاه‌های استخراج پیوسته می‌باشد که برای استخراج سینه کارهای روش جبهه کار بلند مورد استفاده قرار می‌گیرد. کارکرد این دستگاه‌ها دارای عمل کلنگ کاری می‌باشد که اصطلاحاً به پیک کردن زغال‌سنگ مرسوم است.

دستگاه پلاو علاوه بر برش زغال‌سنگ آن را بارگیری هم می‌کند و در اصطلاح به کاتولورد هم از آن اسم می‌برند. عمل پیک یا تیغه روی بازوی این دستگاه کندن زغال‌سنگ می‌باشد که در حین حرکت دستگاه با عمل کشش یا زنجیر در امتداد جبهه کار بلند صورت می‌گیرد و روش کار شبیه زغال‌برهای هاواژ می‌باشد.

Plow systems mining 03

شکل (12) – رنده بار کننده برای زغال‌بری در لایه‌های تا ضخامت 3 متر

 

زغال‌های استخراج شده در یک نوارنقاله انعطاف پذیر مهار شده در جبهه کار بارگیری می‌شود. دستگاه مزبور به وسیله بازوان– هیدرولیکی به داخل جبهه زغال‌سنگ نگه داشته می‌شود و این استقرار که توأم با فشار می‌باشد باعث می‌شود که پیک یا همان کلنگ مکانیکی پلا به داخل زغال‌سنگ ضربه وارد نماید. اساساً، سه حالت استقرار پلا روی سینه کار، ضربه پیک و حرکت دستگاه در امتداد جبهه کار بلند، کارکرد استخراج را تشکیل می‌دهند. همانند زغالبرهای رنده، دستگاه‌های زغالبر پلاو دارای انواع مختلف می‌باشد که به شرح زیر تشریح می‌گردند:

 

برای کندن زغال‌سنگ‌های به ضخامت 2 فوت و 3/5 اینچ تا 5 فوت (1/5متر) از پلا نوع ایخوف یونیورسال استفاده می‌شود، شکل (13). این ماشین برای لایه‌های زغال‌سنگ با شرایط متغیر و نوع مختلف طراحی شده است. به همین سبب دستگاه با تجهیزات بخصوصی برای کاربردهای گوناگون ساخته شده است.

 

جدول شرح ابعاد شیررها برای انتخاب مناسب در بریدن لایه‌های زغال‌سنگ در روش جبهه کار بلند

Long Wall Mining 10

 

 وقتی این دستگاه (یونیورسال پلاو (Universal Plaw) در نوع مختلف زغال‌سنگ کار کند، طبعاً کارکرد آن هم بایستی تغییر کند. مثلاً برای سختی‌های مختلف زغال‌سنگ سرعت‌های متفاوت برای ماشین ضرورت دارد. به این خاطر ایخوف یونیورسال با سه سرعت متفاوت ساخته شده است. همچنین برای شرایط مختلف لایه یک سری تجهیز دیگر مانند تنظیم عمق برش وابزار مختلف برش برای کار مناسب جهت دستگاه ساخته شده است

Plow systems mining 01

شکل (13) – “یونیورسال پلاو” برای استخراج با شرایط مختلف لایه زغال‌سنگ

 

دستگاه مذکور برای بریدن لایه‌های زغال‌سنگ ساخته شده. این دستگاه مجهز به صفحات ردیفی هیدرولیکی می‌باشد و با سیستم برش تیغه‌های متقاطع کار می‌کند.

دستگاه زغالبر صفحه هیدرولیکی (ردیفی) قادر است رگه‌های زغال‌سنگ به ضخامت تا 78 اینچ (حدود 2 متر) را استخراج نماید. دستگاه زغال تراشی از نوع دیگر برای جبهه کار لانگ وال به وسیله (وستفالیا) عرضه شده که کارهای مختلفی انجام می‌دهد.

این ماشین پلاو به نام هوک پلانر مشهور است که عملیات مکانیکی آن توسط نیروی هیدرولیک انجام می‌شود و از طرفی دامنه عملیات آن به دلیل تنوع دستگاه گسترده می‌باشد. این ماشین مجهز به مته‌های قابل هدایت در زیر می‌باشد و قابل تنظیم برای بریدن زغال می‌باشد.

دستگاه صفحه آیز یا هوک پلانر ماشین باریکی است که به طور مطلوب قابل استفاده در زغال‌سنگ‌های ترد (خرد شونده) می‌باشد. همچنین پلانرها قابل هدایت به طور عمودی (ایستاده) می‌باشند و به صورت مؤثری زغالبری می‌نمایند. در جایی که ضخامت رگه زغال‌سنگ تغییر کند، قسمت پلانرهای برش بالای پلا به طور هیدرولیکی قابل تنظیم می‌باشد مزیت دیگر این دستگاه مجهز بودن آن به صفحه زیر برای جلوگیری از ترقیق زغال‌سنگ و برداشت آن می‌باشد

 

3- تجهیزات باربری در جبهه کار بلند

 اگر تجهیزات باربری (تسمه نقاله) مهمترین ابزار کار در کارگاه جبهه کار بلند به حساب نیاید، ولی دست کم مهم تلقی می‌گردد و از نظر فنی وجه مشترکی از اصول استخراج جبهه کار بلند را در بر دارد. نقاله زنجیری تجهیزی است که در باربری مواد از سینه کار، از آن صحبت می‌شود. در ساخت این نقاله‌ها همیشه طرح‌های برتر برای نوع محکم تر و مطلوب تری ارائه می‌گردد.

برای کسب بازدهی بالاتر، ماشین‌های بارگیری و حفاظ‌ها برای این منظور در ظرفیت و قدرت فزاینده به دست بخش تولید داده شده است، ولی تا زمانی که نقاله ای نشکن ساخته نشود، پتانسیل واقعی در تولید هرگز به ثمر نخواهد رسید. انواع مختلفی از نقاله‌ها در صنعت ساخته شده است و نمونه ای از آنها که در کارگاه‌های جبهه کار بلند مورد استفاده واقع شده به شرح زیر می‌باشد:

 

نقاله از نوع دو زنجیری در شکل (14) نشان داده شده است. (طبق شکل) نقاله مذبور به حالت عملی و در حال انتقال زغال‌سنگ بریده شده از شیرر لودر در جبهه کار را نشان می‌دهد. لازم به ذکر است که این نقاله تک زنجیری می‌باشد و لذا می‌تواند به عنوان بارکننده در سینه کار استفاده شود. این رشته بشقابی شکل به منظور هدایت شیرر لودرها برای بریدن زغال‌سنگ و پلاوها برای تراش زغال‌سنگ طراحی شده است. طرح زنجیر نقاله طوری است که همچنین اتصال مکانیکی واحدهای بارگیر و اجزاء آن را ممکن می‌سازد.

Long Wall Mining 12

شکل (14) – نقاله دو زنجیری برای حمل زغال‌سنگ از جبهه کارهای بلند

 

یک نوع نقاله دیگری برای بارگیری جبهه کار بلند می‌باشد. قطعه نشان داده شده در شکل (15) می‌تواند با شیرر لودر و پلاو عمل کند. این نوع کفشک بارگیر با نوع دیگر شناخته شده تفاوت دارد. به طوری که لبه‌های خاک جمع کن آن با زاویه مختلفی ساخته شده است و با این تغییر می‌توان با واژگون کردن کفشک خاک کشی را ادامه داد و در واقع از دو طرف کفشک می‌توان استفاده نمود. لبه قوسی این نقاله به عنوان ریل راهنما برای ماشین‌های پلاو و شیرر لودر محسوب می‌شود و بارگیری زغال‌سنگ را به طور مفید به داخل نقاله آسان می‌کند

Long Wall Mining 11

شکل (15) – نقاله بارگیر برای انتقال زغال‌سنگ از جبهه کار بلند

 

نوع سوم نقاله در جبهه کار بلند (دوتی­مکو) می‌باشد، نوع نقاله مذبور مجهز به زنجیر نقاله انعطاف پذی 22 میلیمتری و اسپراکت [Sprocket] یا (چرخک) 8 دندانه‌ای می‌باشد. خط اتصال بشقابک‌های این نقاله برای بار تا100تن مقاوم می‌باشد. برای شرایط متفاوت، محل صفحات متنوعی در اندازه و شکل‌های مختلف ساخته می‌شود. این صفحات در قسمت متروکه استخراج و در مجاورت حفاظ‌های هیدرولیک نصب می‌شوند تا زغال‌سنگ در حال انتقال به داخل حفاظ‌ها و اطراف کارگاه پخش نشود.

نفع دیگر ضخامت مورد بحث برای حفظ کابل‌های انتقال برق به دستگاه‌های استخراج و غیره می‌باشد. این کابل‌های برق از خدشه‌های زغال‌سنگ‌های در حال حرکت و ارتعاشات زنجیر و سایر صدمات، به وسیله صفحات در امان می‌مانند.

 

شرح سایر نقاله‌ها و انتقال دهنده‌های مواد در کارگاه جبهه کار بلند به ترتیب در متون مختلف کتاب‌های معدنکاری به چشم می‌خورد. بعضی دیگر از این ماشین آلات، نظیر شاتل کار، تسمه نقاله (نوار باری) و غیره چون برای سیستم‌های دیگر استخراج عمومیت دارند. لذا در مطالب دیگر مورد مطالعه قرار گرفته‌اند.

 

4- وسایل حمل و نقل در تونل‌های اصلی جبهه کار بلند

 بسته به ویژگی کارگاه نوع وسیله حمل و نقل تعیین می‌گردد. نقاله پل‌دار برای حمل و نقل در ورودی کارگاه‌های جبهه کار بلند به کار گرفته می‌شود. اصولاً عمل حمل و نقل در این کارگاه‌های (خارج از جبهه کار) با در نظر گرفتن شرایط کارگاه و امکانات و مسائل اقتصادی تحقق می‌یابد. نقاله‌ای مناسب ساخت وستفالیا می‌باشد که برای حمل و نقل ماده معدنی در ورودی‌های کارگاه لانگ وال طراحی شده است، در امتداد این نقاله ایستگاه سنگ شکن (کراشر) نصب می‌شود که پس از دانه بندی به نقاله در تونل اصلی منتقل نماید.

Long Wall Mining 22

 

برای درک عملی روش جبهه کار طولانی یک نمونه تجربی در استخراج لایه ضخیم زغال سنگ در قسمت غربی رودخانه می سی سی پی واقع در ایالات متحده مورد بررسی قرار گرفته است. بیش از ۲۰۰ بیلیون تن ذخیره زغال‌سنگ در این ناحیه نهفته است از این مقدار ذخیره نیمی از آن (۱۰۰ بیلیون تن) قابل استخراج به سبک زیرزمینی می‌باشد. لایه‌های موجود در تشکیلات زغال‌سنگ ناحیه مذکور عمدتاً ضخیم می‌باشد، بنابراین فنون و ماشین آلاتی مناسب برای استخراج ضخیم لایه بایستی بکار گرفته شود.در هر حال هر روشی که انتخاب شود بایستی از نقطه نظر تولید، پرسنل، هزینه و نسبت بازیابی قابل قبول باشد.

اینک یک سری فنون در مورد استخراج این لایه مورد بررسی قرار می‌گیرد:

امروزه روش‌های استخراج لایه‌های ضخیم در سه گروه مختلف به شرح زیر دسته بندی می‌شوند:

  1. روش‌های تمام جبهه (مثل لانگ وال)
  2. روش‌های اسلایسینگ (تراش تناوبی مثل تاپ -اسلایسینگ)
  3. روش‌های تخریبی (مثل بلاک- کیوینگ و سابلول کیوینگ)

 

جدول طبقه‌بندی شیوه‌های فوق را با پارامترهای گوناگون و شرایط عملی توضیح داده است.

 این حقیقت آشکار است که فن آوری و روش‌ها هنوز هم نسبت به تقاضای جهانی زغال‌سنگ تأخیر دارد. برای رسیدن به توازن در این نابرابری تحقق و جدیت لازم است. اما در مورد لایه ضخیم دو سؤال زیر مطرح می‌شود:

  • آیا تجهیزات روش‌های جاری باید کلاً متحول شوند؟ یا
  • آیا فن آوری موجود باید در استخراج لایه ضخیم پیاده گردد و مکفی خواهد بود؟

برای استخراج چهار لایه مختلف زغال‌سنگ به ضخامت‌های مختلف و شیب‌های متفاوت مطالعات زیر انجام گرفته است.

شرایط لایه برای متدهای استخراج مورد نظر

 

روش‌های پیشنهادی

حداکثر ضخامت

شیب لایه افقی

 

روش الف

6 متر 20 فوت

روش ب

9 متر 30 فوت

روش ج

6 متر 20 فوت

روش د

15 متر 50 فوت

 

جدول شرح روش‌های استخراج و مشخصات عملیات آنها

Long Wall Mining 13

 

 

الف) تراش در دو پله برای لایه 6متری زغال‌سنگ:

رگه‌های با 6 متر ضخامت و دارای شیب تا 15 در ناحیه زغال‌سنگ مورد نظر است. کاربرد شاتل کار به عنوان ماشین حمل و نقل برای این نوع رگه منطقی نمی‌باشد، زیرا جوابگوی تولید آننمی‌باشد. هرچند که ماشین‌های استخراج پیوسته (پلا و شیرر) می‌توانند به سهولت در شیب تا 15 درجه زغال‌بری کنند، ولی برای تثبیت تغییر محل زنجیر (ماشین کش) مناسب نمی‌باشد.

بنابراین برای رفع این مشکل، ماشین استخراج می‌تواند به وسیله پیچ سنگ سقفی [roof bolting] در یک سمت کارگاه مهار شود، به طوری که در یک محل می‌تواند ماشین را 6 متر پیشروی حفره‌ای استخراج کند و برای این است که در حین پیشروی کلنگ زغالبر، شاسی اصلی دستگاه در محل استقرار خود بی حرکت می‌ماند و با عملیات روف بولتینگ هماهنگ می‌گردد.

ویژگی دیگر (شخم‌زن 2) انعطاف پذیری رام زغال‌بر در تعریض ورودی پانل (کارگاه) می‌باشد و چون برش ماشین به وسیله عمل نصب پیچ سنگ گذاری مختلنمی‌شود، سیستم حمل و نقل دائمی و پیشروی سریع جبهه کار را امکان پذیر می‌سازد.

 

امروزه نوارهای باربری متنوعی ساخته شده است که به خوبی قادرند در شیب تا 15 درجه باربری و عمل حمل ونقل مواد (زغال‌سنگ) را انجام دهد، در حالی که شاتل کار 3 در این شیب قادر به حرکت مفید نیست. از نقطه نظر کنترل سقف و دیواره ، آماده سازی‌ها اولیه بایستی در قسمت فوقانی لایه صورت پذیرد. بنابراین در مراحل ابتدایی استخراج لایه، قسمت پایین آن مورد استخراج صورت پذیرد. بنابراین مراحل ابتدایی استخراج لایه، قسمت پایین آن مورد استخراج قرار نخواهد گرفت.

 

1) پیشروی و لنگر گذاری:

 در حین پیشروی 4 ورودی به طول 600 متر (2000 فوت) موازی با خط امتداد لایه حفر می‌شود. این ورودی‌ها دارای مراکز و توقفگاه می‌باشند، به طوری که عرض ورودی بدون جابجا کردن ماشین استخراج قابل بریدن باشد. بدین ترتیب عرض پانل بین دو رشته تسمه نقاله 4 (تعدیلی) واقع می‌گردد شکل (17). با این سیستم استخراج یک ورودی به ارتفاع 3متر در قسمت فوقانی لایه زغال‌سنگ تأسیس می‌گردد. سپس با مستقر کردن مسیر تسمه نقاله در بالاترین نقطه بیرون از ورودی، یک واحد تسمه نقاله کوتاه شونده (یا طویل شونده) در حین استخراج در توقفگاه‌ها می‌تواند بکار گرفته شود.

 

در حین پس روی، یک ردیف ستون طبیعی (لنگه) از ماده‌معدنی در قسمت فوقانی لایه توسط 2 ورودی جدا می‌گردد. این دو ورودی از ورودی تسمه نقاله تا ورودی انتهایی (مسیر برگشت هوا) ادامه می‌یابد، شکل (17). در شکل مذکور محل ورودی‌ها در وسط از چپ به راست با دو بردار همسو مشخص شده است.

وقتی که دو ورودی مذکور تکمیل شد، ماشین استخراج در امتداد ورودی تسمه نقاله بر می‌گردد و به فاصله 4/5 متر (15 فوت) از آخرین توقفگاه می‌ایستد و در این حال شروع به تأسیس یک رمپ می‌کند، تا با پایین رفتن از این رمپ در ارتفاع 3 متری پایین لایه استقرار یابد.

در این حال در یک لایه 6متری مرحله استخراج در فاز دوم (3متر پایینی) واقع شده است. انتهای این رمپ کف کارگاه پایین یا کمر پایین لایه 6متری زغال‌سنگ به حساب می‌آید. این رمپ در یک شیب 7درجه ایجاد می‌گردد. عرض پله‌هایی که به داخل کف لایه ذغال سنگ در نظر گرفته می‌شود 2/4متر (14 فوت) می‌باشد. این عرض به دلیل کنترل بهتر دیوارها و کافی بودن محل برای نصب پیچ سنگ به سقف در نظر گرفته شده است.

 

Long Wall Mining 14

شکل (17) – نمای افقی از استخراج به سبک پس روی برای روش (الف)

 

کف لایه زغال‌سنگ در ورودی مجزا شده برای تعریض پانل شروع به استخراج می‌شود وقتی کار استخراج پس روی (ریتریت) در ورودی‌های مجزا صورت می‌گیرد، ستون‌های ردیف اول (طبق شکل 18) می‌توانند با دو برش از پاشنه آنها بازیابی شوند. اما سقف زغال‌سنگ باقی خواهد ماند. چون کار آتشکاری در کارگاه زغال‌سنگ خطرناک است.

این روش بهترین سبک بازیابی قلمداد شده است. از طرفی از نظر زمان هم صرفه جویی شده است. زیرا کار سیستماتیک آتشکاری نسبت به کار پیوسته زغالبرها احتیاج به زمان بیشتری دارد و از این رو تولید کمتری به دست می‌دهد. حتی اگر صنعت بتواند دستگاه‌های ریپر را با دامنه ارتفاعی وسیع‌تری تولید کند مشکل باقی ماندن قسمتی از لایه زغال‌سنگ در سقف هم طبعاً برطرف می‌شود، در این حال نه تنها به آتشکاری هیچ وقت نیازی نیست، بلکه بازیابی و نسبت استخراج هم به حدود 100 درصد نزدیک خواهد شد.

Long Wall Mining 15

شکل (18) -نمای مقابل بزرگ شده از استخراج ستون در روش (الف)

 

کارکرد دیگر در بازیابی ستون ، حفر 2برش با زاویه 60 درجه روی هر یک از ستون‌ها می‌باشد. در این حالت برش بر اثر به وجود آمدن قوس (یا حالت هشتی شکل) در سقف ایستادگی حاصل شده و با بیرون آمدن زغال‌سنگ نیاز به نصب پیچ کاهش پیدا کرده یا حتی نیازی به کاربرد آن نخواهد بود. موقعی که در این ورودی در ستونی برش ایجاد می‌شود، به همین ترتیب در ستون بعدی واقع در ورودی می‌تواند برش‌ها صورت پذیرد.

 

2) مسائل ایمنی، بهداشت و بازدهی:

یک الگوی پیچ سنگ توسط پلاک یا تخته سقف به نام روف- مت در نگهداری سقف کارگاه برای روش الف یا تراش در پله به کار گرفته می‌شود، برای تقویت نگهداری و افزایش درصد ایمنی توأم با نگهداری توسط نصب پیچ در سقف از لنگه معدنی به عنوان ستون هم استفاده می‌شود. دستگاه‌های استخراج خودکار و کنترل از راه دور برای استخراج ستون (ریموت کنترل 3) به کار گرفته شده است که توسط کابل وکلید (فرمان الکتریکی) از فاصله می‌توان ماشین را به دلخواه هدایت نمود.

پیشرفته تر از کابل و کلید برای کنترل سیستم بدون کابل می‌باشد که با چشم الکترونیک عمل می‌کند واین امر باعث می‌شود که اگر ریزش و یا سقوط قله‌ای رخ دهد نفرات در جبهه کار آسیب نبینند. تهویه، به وسیله پرده‌ها یا لوله‌های برزنتی هوا را به سینه کار با شدت بیشتری جهت می‌دهند که کمبود هوای مطبوع رخ ندهد.

وقتی که مسئله تهویه حاد شود از پنکه‌های فرعی که در محل مناسبی نصب می‌شود استفاده تا جریان هوای مطمئنی در حال مکش یا دمش وجود داشته باشد. وقتی که جبهه کار از تهویه فرعی استفاده کند بادبزن زیر سقف یا به دیوار به طور ثابت نصب شده و توسط کانال (معمولاً خرطومی) هوا را به سینه کار می‌دهد و گاهی هم بسته به چرخه تهویه می‌کند.

به خاطر وجود دهانه‌ها و ورودی‌های گشاد در این سبک استخراج، سرعت هوا معمولاً دچار اشکال می‌شود. سبک مورد مطالعه (تراش دو پله) با9نفر معدنچی در قسمت استخراج بازیابی در کارگاه در حال پیشروی را تا حدود 65 درصد می‌رساند.

 

 

ب) سبک لانگ وال در لایه ضخیم 9 متری زغال‌سنگ:

چون لایه‌های ضخیم 9 متری (30 فوتی) بلند تر از ارتفاع دامنه برش ماشین‌های پیوسته و یا رندۀ زغال‌بر می‌باشد از این رو استخراج آنها مشکل ایجاد می‌کند. به این منظور روش تخریبی می‌تواند به کار گرفته شود. اما پیشروی جبهه بایستی سریع باشد تا احتمال تراکم و انفجار گاز از بین برود. این روش (لانگ وال) قاعدتاً به نفرات کمتری در استخراج نیاز دارد. در سیستم جبهه کار بلند (لانگ وال) برای لایه ضخیم شیوۀ اسلایسنگ (پوسته گیری) عملی‌تر می‌باشد.

به جای نصب توری در جدا سازی هر قاش (پوسته) از محل‌های متروکه و ریزش کرده، یک لایه زغال‌سنگ باقی می‌ماند. اما این کار دو مشکل به دنبال دارد، یکی بازیابی کم می‌شود (زغال‌سنگ برجا می‌ماند) ودیگر وجود گاز گریز واقع در حفره‌های ناحیه کارگاه احتمالاً سبب انفجار خواهد شد.

 

با سرعتی که به پیشروی جبهه کار بلند داده می‌شود می‌توان این دو مشکل را خنثی نمود. گذرگاه‌ها برای قاش های (اسلایس ها) تحتانی در نظر گرفته می‌شوند که خارج از پله فوقانی گذرگاه‌ها قرار می‌گیرند. علم مکانیک سنگ می‌گوید که اگر این اسلایس‌ها در داخل گذرگاه‌های بالایی واقع شود از دوام بهتری برخوردار خواهند بود. این کار است اما در کارکرد تخریب (ریزش) اختلال ایجاد خواهد کرد و باعث خواهد شد که کف لایه از زغال‌سنگ (کف کارگاه) ترک بر دارد.

وقتی کف مذکور ترک بردارد قاش زیر که کارگاه آینده است نا امنی ایجاد شده و سقف مطمئنی نخواهد بود. (چون کف قاش فوقانی، سقف قاش تحتانی می‌باشد). به منظور تأمین ایمنی و اجتناب از این مشکل می‌توان ورودی‌های تحتانی در مراکز را پیشروی داد، به طوری که خارج از حدود اعمال فشارهای فوقانی باشد.

در روش مزبور، استخراج پله فوقانی قبل از دست زدن به پله تحتانی به طور کامل استخراج و تکمیل خواهد شد، با این عمل قبل از برگشت به قاش بعدی فرونشینی به طور کامل صورت خواهد گرفت و محیط ایمن می‌گردد (شکل 19 و 20). در تحقق اصولی روش جبهه کار بلند در شیوه (ب) ترتیب در عملیات استخراج جبهه‌ها مهمترین عامل به شمار می‌رود.

 

Long Wall Mining 16

شکل (19) – نمای افقی از یک پانل در مته (ب) با سبک جبهه کار بلند در لایه‌های ضخیم (9 متری)

 

1) پیشروی در قاش فوقانی روی لایه ضخیم:

 برای پیشروی در قاش فوقانی، ابتدا یک دروازه از سر و یک دروازه از انتها در 4متر بالای لایه 9 متری و به طول 1275 متر (4200 فوت) حفر می‌گردد. ورودی‌ها توسط چوب بندی (قاب گذاری) به دو قسمت یکی برای ورودی هوا و دیگری برای مسیر برگشت تسمه نقاله جدا می‌گردد.

این چوب بندی به عرض 3 فوت (1 متر) می‌باشد. (شکل 20). در هر 40/2 متر (8 فوت) یک قفس از این قاب‌ها نصب می‌شود. جدار یا دیوار این چوب بندی به ورق‌های فلزی گالوانیزه متصل می‌شود (سمت راست شکل (20) خط ضخیم سیاه)، جبهه کار به وسیله الگوی دو مرحله‌ای پیشروی می‌کند، در عمل پیشروی استخراج توسط ماشین استخراج پیوسته که دارای 5/4متر (5/15) مساحت برش به جلو وبه سمت دیوار دارد انجام می‌شود.

این دستگاه روی پیچ نصب کن سقف سوار می‌شود، همچنین حمل و نقل از جبهه کار توسط تجهیزات تسمه نقاله تنظیم شونده صورت می‌گیرد.

 

Long Wall Mining 17 1 Long Wall Mining 17

شکل (20) – نمای نهایی یک پانل در سبک لانگ وال روی لایه ضخیم (روش ب)

 

Long Wall Mining 18

شکل (21) – نمای نهایی توسعه تک ورودی (روش ج، یا لایه 6 متری باشیب 45 درجه

 

2) بازیابی قاش فوقانی:

 موقعی که پله بالایی توسعه یافت، و بلیدر (معبر تهویه) تأسیس گردید، در این حال تمام طول جبهه کار بلند به مسافت 88 متر (فوت 292) و به ضخامت 4 متر (13 فوت) با دستگاه شیرر دو غلطکه و پایه‌های محافظ مکانیکی استخراج می‌شود.

 

3) توسعه قاش تحتانی:

 شرح توسعه قاش‌های فوقانی و تحتانی، با سیستم تک ورودی به ترتیب از خاطر گذشت. همان طوری که قبلاً تشریح گردید، گذرگاه‌های پایین تر در محلی از لایه احداث می‌شوند که شرایط ایستادگی خوبی در سقف ایجاد شود. در اینجا فاصله این گذرگاه‌ها بیشتر از آنهایی است که در قسمت‌های قاش فوقانی تأسیس شده است.

برای رفع اعمال هر گونه فشار به ورودی‌ها از جوانب (در اثر استخراج قاش بالایی)، یک ستون از ماده معدنی به عرض 33 متر (110 فوت) بین گذرگاه‌های فوقانی و تحتانی باقی می‌ماند. البته ابعاد این ستون به میزان فشار در اطراف کارگاه و گذرگاه‌ها بستگی دارد. همچنین نمونه‌ای دیگر از این ستون معدنی با ابعاد مناسب بین گذرگاه‌های پله تحتانی در فضاهای مجاور باقی می‌ماند. در اینجا توسعه در قاش تحتانی به پایان می‌رسد.

 

 4) بازیابی قاش تحتانی:

 هنگام پس روی ارتفاع 4متر (13فوت) در جبهه کار بلند به ناچار زیر ناحیه متروکه قرار می‌گیرد، لذا ضخامت زغال‌سنگ بین قاش‌ها 2/1 متر خواهد بود. در بسیاری از مواقع، جدا شدگی یا تداخل زغال‌سنگ موجود در لایه‌های ضخیم به طور معمول می‌تواند در عقب باقی بماند، این در صورتی است که در جبهه کار بلند تحتانی نیز از نگهدارنده حفاظ دار و شیرر دو غلطکه (دابل درام) استفاده شود.

بر اثر بلندی حفاظ بازیابی زغال‌سنگ امکان پذیر می‌گردد. برای این هدف کارخانجات سازنده این حفاظها ابعادی تا ارتفاع 8/5متر (19فوت) را برای افزایش بازیابی زغال‌سنگ ارائه کرده‌اند. در هر حال با محاسباتی که به دست آمده است، بازیابی توسط این روش بیش از آنچه که برای بازیابی روش‌های استخراج متان از لایه بر جای زغال‌سنگ عنوان شده می‌باشد.

 

5) ایمنی، بهداشت و بازدهی روش جبهه کار بلند در لایه ضخیم:

همچنین، برای تقویت نگهداری حفاظ‌های چوبی از نوع قفس بندی در محل نصب می‌گردد. از نظر تهویه ، روش معمولی در جبهه کار با کانال‌های برزنتی و بادبزن فرعی استفاده می‌شود (شرح آن قبلاً گذشت) . با تعداد 7معدنچی در هر قسمت آماده سازی و11معدنچی در هر قاش جبهه کار بلند، این روش تولید می‌تواند به بازیابی تا60 درصدبرسد.

 

 

 ج) پس روی با روش چال در لایه 6متری و 45درجه شیب:

 لایه‌هایی که حدوداً6متر ضخامت و شیبی در حدود 45درجه داشته باشند دارای مسائل مشابهی هستند. اول، اینکه تجهیزاتی که امروزه ساخته شده است برای رفع مشکلات در استخراج این لایه‌های پر شیب مناسب نمی‌باشد. دو تا به واسطه اینکه عملیات در امتداد یا کمی خارج از امتداد هم اگر ممکن گردد، ضخامت در جهت امتداد، از کمر پایین به کمر بالا برای آماده سازی جبهه کار کوتاه کافی نمی‌باشد.

شیب طبیعی، بهترین گزینه برای انتقال مواد در این روش به شمار می‌رود. روش (ج) با احداث یک ورودی تأسیس می‌شود و بعد از آن حفر چالهای عمیق یا طویل (لانگ-هل) صورت گرفته و بعد از آتشکاری عمل ریزش به صورت پس روی صورت می‌پذیرد.

Long Wall Mining 19

شکل (22) -نمای آخر یک پانل در روش (ج) حداعقل ضخامت لایه فوت6 ،

 

شیب 45 درجه این روش سبک چال عمیق را پیاده کرده است.

 

1- آماده سازی استخراج در روش چال عمیق:

 پانل با یک تک طبقه به طول 610 متر (2000 فوت) و عرض 5/8 متر (28فوت) و ارتفاع 3 متر حفر می‌گردد (شکل 21). ارتفاع افزایش داده شده در ورودی، در مقایسه با طرح ورودی در جبهه کار بلند با دو پله می‌باشد. این ابعاد نسبتاً بزرگ برای ورودی، به منظور جا دادن لوازم حفاری در حین پس روی می‌باشد. (لوازم حفاری شامل چکش‌های کوه‌بری، مته‌ها و امثالهم می‌باشد). برای ایجاد (فلوم[flume]) یا مجرا در طبقه فرعی با شیب 5درجه تأسیس می‌گردد. از ورودی دو استفاده می‌شود به صورتی که با قفس بندی طولی از وسط به دو قسمت مجزا تقسیم می‌شود.

یک طرف ورودی از وسط (چوب بندی شده) برای ورود هوای تازه و سمت دیگر آن برای برگشت هوای آلوده می‌باشد. بایستی دقت کرد که چوب‌بندی با دیوار مصنوعی بین ورودی به طور دقیق و بدون درز باشد تا هوای تمیز در قسمت ورودی با هوای کثیف در قسمت خروجی با هم مخلوط نشود.

دیواره چوب بندی معمولاً با مواد اسپری فلزی آب بندی می‌شود. مزیت دیگر دو قسمتی کردن ورودی، ایجاد راه فرار از این طریق می‌باشد، به طوری که در قسمت برگشتی (خروجی هوا) موقع انفجار با عدم محدودیت در ورودی، کارکنان در قسمت سینه کار محبوس نخواهند شد.

 

یک دستگاه ماشین استخراج پیوسته مونتاژ روی دستگاه سقف پیچ کن کنار برای حفر ورودی به کار گرفته می‌شود که به طور مرحله ای کار می‌کند ماشین مزبور با حرکت به جلو زغال‌سنگ سمت چپ ورودی را می‌کند و از سمت راست بارگیری می‌کند و در حین برگشت با تماس تیغه رنده در سمت راست، زغال‌سنگ جبهه کار را به صورت پس روی می‌برد.

به این دلیل روش یاد شده شیوه ای مرحله ای تلقی شده است. حمل زغال‌سنگ استخراج شده توسط زغال‌برهای پیوسته در روش چال عمیق به وسیله نقاله تعلیقی یا مادولار صورت می‌گیرد و این محصول به وسیله این تسمه به فیدبریکر [Feed Breaker] (تغذیه کن به سنگ شکن) انتقال پیدا می‌کند.

بعد از فیدر زغال‌سنگ دانه بندی شده سپس با آب مخلوط شده و به صورت دوغابی (انتقال هیدرولیکی) به بیرون از معدن ارسال می‌شود، برای تکمیل پروژه تهویه در انتهای محفظۀ استخراج یک دریچه خروج هوا تعبیه می‌شود.

 

2- عمل پس روی (ریتریت) در سبک لانگ – هل:

 در حین استخراج پس روی، جک‌ها در طبقه فرعی به صورت فرعی استقرار پیدا می‌کنندوزغال‌سنگ باقیمانده در بالای ورودی در پله 6 متری استخراج می‌شود. روش استخراج در این کارگاه به سبک حفاری آتشکاری در چال‌های عمیق (بانگ هل) انجام می‌شود، شکل (23) .

طول تمام چال‌های عمیق نباید از 18متر (60 فوت) تجاوز کند، این اندازه برای لایه با ضخامت 6 متر و 45 درجه شیب مناسب می‌باشد. وقتی عمق چال‌ها زیر 18 متر حفظ شود، کنترل حفاری و نسبت نفوذ قابل قبول در حفاری مطلوب‌تر صورت می‌گیرد. سبک حفر چال‌ها به صورت الگوی رینگی (بادبزنی پ) می‌باشد (درمورد چال رینگی یا پروانه‌ای مطالبی قبلاً ارائه شد. چال‌های رینگ معمولاً بافواصل 2/1متر (از مرکز یک چال تا مرکز چال مجاور 2/1 متر یا 4 فوت) و قطر سرمته حفاری 5/44 میلی‌متر (75/1 اینچ) می‌باشد

Long Wall Mining 20

شکل (23) -نمایش عملیات استخراج در سبک چال عمیق

 

3- ایمنی، بهداشت و بازدهی در روش چال عمیق:

 نگهداری در طبقات فرعی به وسیله پیچ سنگ پلاک‌ها و قفس بندی صورت می‌گیرد، برای نگهداری محکم تر در سقف زغال‌سنگ بخصوص در خلال آتشکاری به طور پس روی، دسته‌های حفاظ منقبض شونده در سقف زغال‌سنگ بخصوص در خلال آتشکاری به طور پس روی، دسته‌های حفاظ شونده در سمت ورودی قفس بندی شده تهویه قرار می‌گیرد. این عمل ستون گذاری مصنوعی با پیش روی طبقه فرعی همچنان ادامه پیدا می‌کند.

 بین هر یک جفت قفس (چوب بندی کریب) 24عدد از پایه‌های هیدرولیکی هر یک به فاصله یک متر نصب می‌شود. نظیر روش‌های تهویه در سبک‌های قبل یک عدد بادبزن فرعی به وسیله لوله‌های خرطومی هوا را می‌مکد. از پرده‌های جهت دهنده یا مسدود کننده مسیر هوا در صورت نیاز نیز استفاده خواهد شد. از نظر بازیابی مقدار نسبتاً بالاتر از سبک‌های قبل است.

اگر در هر کارگاه 7 نفر کارگر در 4سینه کار استخراج نمایند، در مرحله پس روی و بازیابی در سبک چال عمیق به حدود 7درصد می‌رسد. حفر 5ردیف قوس پروانه ای در سقف داخل هر ورودی ، کار آتشکاری با مواد منفجرۀ سبک و مجاز برای زغال‌سنگ صورت می‌گیرد.

 

درشکل (24) پدیده حفاری و آتشکاری برای سبک مورد بحث نشان داده شده است. پس از انتقال زغال‌سنگ ریزشی به نوار بارکن [Belt Jeeder] در پله‌های بعدی عمل سقوط قوس سقف طبقه مانند روش بالا صورت گرفته و عملیات حفاری و آتشکاری و انتقال به همین ترتیب ادامه می‌یابد

Long Wall Mining 21

شکل (24) عملیات پس روی در جبهه کار به سبک چال عمیق در رگه ضخیم (روش د)

 

4- بهداشت، ایمنی و بازدهی در روش (د) برای استخراج لایه­‌های ضخیم:

 در هر دو ورودی (درکمرپایین وکمربالا) نگهداری سقف کراسکات‌ها توسط ستون‌های فلزی منقبض شونده که در قسمت بالا کمانی است انجام می‌گیرد. این ستون‌ها یا پایه‌های فلزی بسته به محل و شرایط وزن و فشار انتخاب می‌شوند. طرح معمولی تهویه به وسیله بادبزن‌ها (از نوع تشریح شده در سبک‌های قبل) مورد استفاده قرار می‌گیرد. از نظر بازیابی، به دلیل حجم بیشتر عملیات در طبقات مقدار فوق العاده چشم گیرتری را به دست می‌دهد.

اگر در هر قسمت پیشروی 7معدنچی و 6معدنچی در مرحله پس روی فعالانه کار کنند، استخراج به بازیابی 70 درصد خواهد رسید. به هر ترتیب تجربیات استخراج در لایه‌های مختلف زغال‌سنگ نشان می‌دهد که روش‌های استخراج در لایه‌های ضخیم از حیث اقتصادی، ایمنی و بهداشت رقابت بهتری را نسبت به لایه‌های با ضخامت متوسط نشان می‌دهد. خطر انفجار گاز گریزو آن در کارگاه‌های کوچک بیشتر و نیز تولید به مراتب کمتر است، اما این ضعف‌ها در لایه‌های ضخیم و کارگاه‌های بزرگ برطرف می‌گردد.

 

جدیدترین مطالب رو در ایمیل خود دریافت کنید

این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید

اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
View all comments

فرم گزارش

خواهشمند است، فرم را تکمیل و ارسال نمایید.

راهنمای دانلود

  • اگر نرم‌افزار مدیریت دانلود ندارید، قبل از دانلود هرگونه فایلی، یک نرم افزار مدیریت دانلود مانند IDM و یا FlashGet نصب کنید.
  • برای دانلود، به روی عبارت “دانلود” کلیک کنید و منتظر بمانید تا پنجره مربوطه ظاهر شود سپس محل ذخیره شدن فایل را انتخاب کنید و منتظر بمانید تا دانلود تمام شود.
  • در صورت بروز مشکل در دانلود فایل‌ها تنها کافی است در آخر لینک دانلود فایل یک علامت سوال ? قرار دهید تا فایل به راحتی دانلود شود.
  • فایل های قرار داده شده برای دانلود به منظور کاهش حجم و دریافت سریعتر فشرده شده‌اند، برای خارج سازی فایل‌ها از حالت فشرده از نرم‌افزار Winrar و یا مشابه آن استفاده کنید.
  • چنانچه در مقابل لینک دانلود عبارت بخش اول، دوم و … مشاهده کردید تمام بخش‌ها می‌بایستی حتماً دانلود شود تا فایل قابل استفاده باشد.
  • کلمه رمز جهت بازگشایی فایل فشرده عبارت www.mining-eng.ir می‌باشد. تمامی حروف را می بایستی به صورت کوچک تایپ کنید و در هنگام تایپ به وضعیت EN/FA کیبورد خود توجه داشته باشید همچنین بهتر است کلمه رمز را تایپ کنید و از Copy-Paste آن بپرهیزید.
  • چنانچه در هنگام خارج سازی فایل از حالت فشرده با پیغام CRC مواجه شدید، در صورتی که کلمه رمز را درست وارد کرده باشید. فایل به صورت خراب دانلود شده است و می‌بایستی مجدداً آن را دانلود کنید.