تحقیق در مورد باربری از چاه

این مقاله به بررسی مفاهیم توان، راندمان، تاثیر توقف ها و نقش سرعت در فرایند باربری از چاه و عوامل موثر بر عملکرد سیستم های حمل معدن می پردازد.

مقدمه
باربری از چاه یکی از مراحل کلیدی در استخراج مواد معدنی به شمار می رود که طراحی اصولی آن، در بهره وری و ایمنی معدن تاثیر مستقیم دارد. این فرآیند شامل انتقال بار مفید از اعماق زمین به سطح توسط قفس یا اسکیپ بوده و پارامترهای فنی متعددی نظیر وزن کل، نوع کابل، تعداد کشش ها و مدت توقف در راندمان نهایی نقش دارند.

یکی از شاخص های اساسی در ارزیابی عملکرد باربری از چاه، نسبت بار مرده به بار مفید است. این نسبت در سیستم های قفس معمولاً بین ۳/۱ تا ۷/۱ و در سیستم های اسکیپ بین ۱/۱ تا ۴/۱ می باشد. کاهش این نسبت به معنای باربری بهینه تر است. به طور مثال، برای جابه جایی ۱۰ تن سنگ معدن، بار کل در نوع اسکیپ ۲۲ تن و در قفس ۲۴ تن خواهد بود.

وزن کلی باربری شامل وزن بار مفید، وزن مرده و نیز وزن کابل و اتصال ها می باشد. برای چاه های با عمق کم (تا ۲۰۰ متر)، کابل هایی با مقاومت کششی ۱۶۰ کیلوگرم بر میلی متر مربع به کار می رود. به ازای هر ۲۰۰ متر عمق اضافه، ۵ کیلوگرم بر میلی متر مربع به قدرت کشش کابل افزوده می شود. ضریب اطمینان کابل ها به طور استاندارد ۷ در نظر گرفته می شود.

محاسبه توان باربری بر اساس تعداد کشش در ساعت و ظرفیت بار مفید در هر حرکت صورت می گیرد. تعداد کشش ها به عمق چاه، سرعت متوسط و مدت بارگیری و تخلیه بستگی دارد. چاه های باربری در ایران تا عمق ۴۵۰ متر ساخته می شوند و سرعت هایی تا ۴ متر بر ثانیه در آن ها رایج است.

مدت توقف در بارگیری قفس و اسکیپ با یکدیگر تفاوت دارد. در قفس، برای هر تن بار حدود ۴ ثانیه زمان لازم است، در حالی که در اسکیپ این زمان به ۶/۰ تا ۲/۳ ثانیه کاهش می یابد. تخلیه نیز به همین منوال انجام می شود. در نتیجه، نوع سیستم باربری تاثیر چشمگیری در مدت زمان کلی عملیات دارد.

ظرفیت بار مفید هر کشش به نوع واگن، تعداد طبقات قفس و یک طرفه یا دو طرفه بودن عملیات بستگی دارد. برای مثال، اگر در هر ساعت ۲۵ کشش با ظرفیت ۲ تن انجام شود، توان باربری ساعتی به ۵۰ تن خواهد رسید. زمان بندی دقیق برای بارگیری، باراندازی و حرکت، اهمیت بالایی در تعیین این توان دارد.

نقش سرعت نیز در راندمان سیستم باربری بسیار مهم است. سرعت های بالاتر می توانند باعث افزایش توان ساعتی شوند اما باید با شتاب گیری مناسب و زمان ترمزگیری هماهنگ باشند. در صورتی که زمان ترمز بلافاصله پس از رسیدن به حداکثر سرعت انجام شود، عملکرد دچار افت می شود. منحنی های مربوط به سرعت و زمان در تحلیل عملکرد سیستم نقش دارند.

نمودارهای عمق چاه، سرعت باربری، تعداد کشش و توان ساعتی، ابزارهای مهمی برای طراحی و ارزیابی عملکرد سیستم باربری از چاه هستند. تحلیل این نمودارها امکان بررسی تاثیرات متقابل عوامل مختلف بر یکدیگر را فراهم می آورد و می تواند در بهینه سازی نهایی سیستم مورد استفاده قرار گیرد.