إطلاق نسخة جديدة من شاحنات التعدين تحت الأرض: تتكيف مع متطلبات تعدين الصخور الصلبة تحت الأرض وتعدين الكهوف

1 نقاط الألم في شاحنات التعدين القديمة تجبر على إطلاق نماذج جديدة أساسية

لطالما أولت المناجم العاملة في تعدين الصخور الصلبة تحت الأرض وتعدين الكهوف أهميةً لمتانة شاحنات التعدين. في مناجم الصخور الصلبة بمنطقة بيلبارا الأسترالية، كانت العربات الملحومة العادية للشاحنات القديمة غالبًا ما تتآكل بفعل حصى خام الحديد، مما يتطلب استبدالها كل ستة أشهر. في مناجم الكهوف الكندية، كانت هياكل الشاحنات عرضة للتشوه نتيجة اصطدامها بالصخور، مما أدى إلى انقطاع النقل. نشأت هذه المشاكل بشكل رئيسي من عيوب هيكلية ومادية. ولمعالجة هذه المشاكل، أطلق المصنعون إصدارًا جديدًا من...شاحنات التعدين تحت الأرضجميعها مجهزة قياسيًا بهياكل متكاملة من فولاذ المنغنيز العادي، مثبتة بتقنية التثبيت البارد. تعتمد العربات تصميمًا يجمع بين فولاذ منخفض السبائك عالي القوة ومقاوم للتآكل وفولاذ عالي المنغنيز. دون الاعتماد على تقنيات معقدة، تستطيع الشاحنات الجديدة التعامل مع ظروف العمل القاسية لتعدين الصخور الصلبة تحت الأرض واستخراج الكهوف، وذلك من خلال تحسين الهياكل والمواد الأساسية فقط.

2 ثلاث ترقيات أساسية أساسية تحل مشاكل التعدين والنقل تحت الأرض

الترقية الأساسية للنسخة الجديدةشاحنات التعدين تحت الأرض"هو التصميم المشترك لـ ""عربات NM450 منخفضة السبائك+مناطق تأثير الفولاذ المنغنيز العالي Mn13صُنع الهيكل الرئيسي للعربة من فولاذ NM450 منخفض السبائك عالي القوة، بسمك 20 ملم، مقاوم للتآكل، ليتحمل احتكاك الخام المستمر. بطانات إضافية من فولاذ Mn13 عالي المنغنيز ملحومة على مناطق الاصطدام عالية التردد، مثل مدخل العربة وزواياها السفلية، لمقاومة اصطدام الصخور الصلبة. أُجري اختبار ميداني فينيومان منجمأظهرت دراسة لشركة بيلبارا للحديد في أستراليا أن عمر خدمة العربة الجديدة وصل إلى 15 شهرًا، أي ما يعادل ضعفي ونصف عمر العربات الفولاذية الملحومة التقليدية القديمة. ويمكن استبدال بطانات الفولاذ عالي المنغنيز بشكل فردي، مما يقلل تكاليف الصيانة بشكل أكبر. أما بالنسبة لشاحنات التعدين تحت الأرض العشرين التي تعمل على مدار الساعة في المنجم، فإن كل شاحنة توفر 50,000 دولار أمريكي سنويًا من تكاليف استبدال العربة. كما أن دورة الاستبدال الممتدة تقلل من وقت التوقف عن العمل، وتعزز الطاقة الإنتاجية بشكل أكبر.

التحديث الرئيسي الثاني هو تعزيز هياكل فولاذ المنغنيز العادي المتكاملة بتقنية التثبيت البارد. هياكل الشاحنات الجديدة مصنوعة من فولاذ المنغنيز العادي عالي القوة بنسبة 12% منغنيز. يتم تثبيت الوصلات الرئيسية الحاملة للحمل بتقنية التثبيت البارد، مما يعزز بشكل كبير مقاومة الصدمات ومقاومة التشوه مقارنةً بالهياكل الملحومة التقليدية. أثناء العمليات في أنفاق تعدين الصخور الصلبة تحت الأرض الوعرة، يمكن لهياكل فولاذ المنغنيز العادي المثبتة على البارد أن تشتت الإجهاد بفعالية عندما تهتز الشاحنات بشكل متكرر وتحتك بجدران النفق، مما يجنب تشقق اللحام. أفاد منجم صخور صلبة في سلسلة جبال واساتش بولاية يوتا أن شاحنات التعدين الجديدة تحت الأرض حافظت على ثبات ممتاز للإطار عند السير في أنفاق مائلة بزاوية 20 درجة. حتى الاحتكاك العرضي بجدران النفق لم يتسبب في أي تشوه، مما حل تمامًا مشكلة سهولة تلف الإطارات القديمة.

التحديث الثالث هوواقيات هيكل NM400 المصنوعة من الفولاذ المقاوم للتآكل عالي القوة ومنخفض السبائكمن المرجح أن تصطدم الصخور المتناثرة في الأنفاق تحت الأرض بهياكل الشاحنات وتتسبب في إتلاف مكونات ناقل الحركة والوقود. الشاحنات الجديدة مزودة بواقيات NM400 متصلة بهياكل من فولاذ المنغنيز العادي. تُثبّت هذه الواقيات على الهياكل المُثبّتة بمسامير برشام عالية المتانة، مُشكّلةً هيكلًا واقيًا متكاملًا. بعد اعتماد منجم بلاتين في جنوب أفريقيا لهذه الواقيات، انخفض معدل تلف مكونات الهياكل بنسبة 80%. لم تعد عمليات الإغلاق المتكررة للصيانة ضرورية، ويمكن لكل وردية عمل إكمال 3 رحلات نقل إضافية، مما يزيد من حجم نقل الخام اليومي بنسبة 25%.

3 تصميمات وقائية عملية تتكيف مع التعدين الكهفي

يعد سقوط الحصى أمرًا شائعًا في مناطق التعدين الكهوف، كما أن تكوين المواد الأساسية لشاحنات التعدين الجديدة تحت الأرض مناسب تمامًا لهذه المخاطر. أولاً، التكامل المغلق بالكاملعربة NM450 منخفضة السبائكيمكن للشاحنات الجديدة حمل الخام بأمان. تتميز شرائط الفولاذ عالي المنغنيز المقاومة للتصادم، والمثبتة على طول الحواف العلوية للعربات، بقدرتها على مقاومة تأثير الحصى المتساقط، مما يمنع انسكاب الخام أثناء النقل، والذي قد يؤدي إلى انهيارات ثانوية. بعد أن بدأ منجم كهفي في حوض سودبري الكندي باستخدام الشاحنات الجديدة، تم القضاء تمامًا على انسكاب الخام. في المقابل، كان متوسط ​​انقطاع تشغيل الشاحنات القديمة بسبب الانسكاب مرة واحدة كل أسبوعين.

ثانياً، المصدات الأمامية والخلفية للشاحنات مصنوعة من مادة سميكةفولاذ منجنيز عالي Mn13متصلة بسلاسة بهياكل فولاذية منجنيز عادية مثبتة بمسامير باردة. في الشهر الماضي، سقطت صخرة وزنها طنان على إحدى الشاحنات الجديدة في منجم حوض سودبري. لم يُصَبّ مصد الفولاذ عالي المنغنيز إلا بخدش طفيف، بينما بقي المحرك وخزان الوقود سليمين. عادت الشاحنة إلى الخدمة في نفس اليوم بعد إصلاحات بسيطة. هذه الطريقة الوقائية، التي تستفيد من مقاومة الفولاذ عالي المنغنيز للصدمات، أكثر فعالية ومباشرة من أنظمة الإنذار المبكر المعقدة.

بالإضافة إلى ذلك، تم تعزيز كابينة الشاحنة بإطارات من الفولاذ المنغنيز العادي، محاطة بـواقيات NM400 منخفضة السبائكوأشرطة مانعة للتصادم مصنوعة من فولاذ منغنيز عالي. عند العمل في مناطق التعدين الكهفية، حتى في حال اصطدام الحصى بكابينة السائقين، يُمكن حماية سلامة السائقين بفعالية. أفاد عمال المناجم أنهم شعروا بأمان أكبر بكثير عند تشغيل الشاحنات الجديدة، مما حسّن بدوره كفاءة التشغيل.

4 نتائج ملحوظة من التبني المبكر للمناجم

المناجم التي كانت رائدة في استبدال الشاحنات القديمة بالشاحنات الجديدةشاحنات التعدين تحت الأرضوقد حققوا فوائد ملموسة.نيومان منجمخفّضت شركة بيلبارا للحديد تكلفة الصيانة السنوية لأسطول شاحناتها بمقدار 900,000 دولار أمريكي في السنة الأولى، وزادت كفاءة نقل الخام بنسبة 28%. كما قلّل منجم الكهوف في حوض سودبري من تعطل الشاحنات بنسبة 70%، محققًا بذلك نجاحًا في تلبية الموعد النهائي العاجل للتوريد لشركة كبرى لإنتاج الصلب.

ما يميز المناجم بشكل خاص هو توافق الشاحنات الجديدة. تتوافق واجهات التحميل والتفريغ لعرباتها منخفضة السبائك تمامًا مع أحجام دلاء السبائك المنخفضة الحالية.لوادركما أن أدوات صيانة هياكل فولاذ المنغنيز العادية متوافقة أيضًا مع أدوات الشاحنات القديمة. استبدل منجم نحاس في تشيلي خمس شاحنات جديدة فقط على دفعات، ونجح في بناء سلسلة نقل فعّالة باستخدام المعدات الموجودة. لم تكن هناك حاجة لتجديدات إضافية للموقع أو شراء أدوات خاصة، مما أدى إلى انخفاض كبير في تكاليف الاستثمار.

5 اتجاهات ترقية مستقبلية تركز على التحسين الأساسي

ستواصل خطط الترقية اللاحقة للمصنعين التركيز على الإطارات المثبتة بمسامير باردة ومواد سلسلة فولاذ المنغنيز. من ناحية أخرى، سيعملون على تحسين توزيع سمك العربات منخفضة السبائك، مما يضيف جودة أعلى.بطانات NM500 منخفضة السبائكإلى قيعان العربات سهلة التآكل. وفي الوقت نفسه، تصلبMn13 بطانات فولاذية عالية المنغنيزسيتم إطلاقها في مناطق الاصطدام لإطالة عمر الخدمة الإجمالي. من ناحية أخرى، سيتم تبسيط عملية صيانة الإطارات المُثبّتة بمسامير باردة. سيتم تصميم مسامير برشام خاصة قابلة للفصل لإطارات الفولاذ المنغنيز العادي، مما يسمح للمناجم بإكمال استبدال مكونات الإطار في الموقع بسرعة.

وفي الوقت نفسه، استجابةً لمتطلبات التشغيل لساعات طويلة في مجال التعدين الكهفي، سيتم ترقية الشاحنات الجديدةواقيات خزان الوقود المصنوعة من الفولاذ المنجنيز العاليمع تعزيز الحماية، سيتم تحسين سعة خزان الوقود لتقليل تكرار التزود بالوقود. هذه التحسينات القائمة على مواد أساسية تُحافظ على المتانة العالية للمعدات وتُقلل تكاليف تشغيل المناجم، مع التكيف المستمر مع الاحتياجات الأساسية لتعدين الصخور الصلبة تحت الأرض وتعدين الكهوف.