توافق التضاريس وملاءمة موقع العمل - جرافات التحميل ذات العجلات مقابل جرافات التحميل ذات الزاحف

اختيار محمل جرف التربة في أعمال التعدين: الاختلافات الرئيسية بين محملات جرف التربة ذات العجلات ومحملات جرف التربة ذات الزاحف

في بناء التعدين، محمل الجرفتُعدّ هذه الآلة البطل المجهول في مجال مناولة المواد، إلا أن قدرتها على تقديم قيمة ثابتة تعتمد كليًا على مواءمة تصميمها مع تضاريس الموقع. فآلة إزالة التربة التي تم اختيارها بشكل خاطئ لا تُؤدي فقط إلى ضعف الأداء؛ بل تُصبح عقبة: ففي دراسة استقصائية أُجريت عام ٢٠٢٤ على مناجم صينية تحت الأرض، أفادت ٦٢٪ من المواقع بتوقفها عن العمل لأكثر من ٣٠ ساعة شهريًا بسبب عدم توافق التضاريس مع الآلة. بالنسبة لعلامات تجارية مثلب إي يونيو(شركة رائدة في تصنيع معدات التعدين)، تم تصميم نماذج Mucking Loader ذات العجلات والزاحفات لحل تحديات التضاريس المتميزة - وفهم هذه الاختلافات أمر لا يمكن التفاوض عليه من أجل العمليات الفعالة.

1. محمل الجرف ذو العجلات: مُحسَّن لبيئات التعدين القياسية والمسطحة

ال محمل جرف ذو عجلةصُممت هذه الآلة لتحقيق السرعة وسهولة المناورة في المواقع ذات البنية التحتية المنظمة والمرنة، مثل طرق مناجم الفحم تحت الأرض بعرض 3.5 متر أو مسارات النقل المضغوطة في مناجم مفتوحة. تُجسّد آلة جرف النفايات ذات العجلات من بكين (طراز BJW-50) هذا التصميم: فهي تتميز بقاعدة عجلات بطول 2.8 متر، وإطارات هندسية متينة بقياس 14.00-24 مع مداسات عميقة على شكل حرف V، ونظام دفع خلفي مُعدّل لتقليل مقاومة التدحرج على الأسطح الصلبة.

عمليًا، يُترجم هذا إلى مكاسب إنتاجية ملموسة: ففي منجم فحم تحت الأرض بمقاطعة شانشي، تُكمل جرافة بكين ذات العجلات 16 دورة تحميل ونقل لكل وردية عمل مدتها 8 ساعات (كل دورة تنقل 5 أطنان من الفحم). على النقيض من ذلك، تُكمل وحدة زاحفة في نفس الأنفاق المسطحة والمعبدة 10 دورات فقط، لأن سرعتها الأبطأ على الجنزير (بحد أقصى 9 كم/ساعة) لا تستطيع مواكبة السرعة القصوى للعجلات البالغة 18 كم/ساعة. ويلاحظ العاملون في المنجم ميزة أخرى: إذ يُتيح نصف قطر دوران وحدة العجلات البالغ 3.5 متر التنقل في ممر عرضه 4 أمتار دون احتكاك بالجدران، مما يُوفر ساعة إلى ساعتين من وقت إعادة التمركز يوميًا.

مع ذلك، ينهار أداء لودر الجرف ذي العجلات في التضاريس غير المُحسّنة. أثناء هطول أمطار غزيرة في محجر الحجر الجيري في خنان، غاص نفس طراز بكين ذي العجلات 12 سم في مسارات النقل الموحلة خلال 10 دقائق من التشغيل. أمضت فرق العمل أكثر من ساعتين في كل وردية لسحب الوحدة بحرية، مما أدى إلى انخفاض الإنتاجية الفعلية بنسبة 40%. السبب الرئيسي: مساحة التلامس الضيقة للإطارات (0.3 متر مربع لكل إطار) تُولّد ضغطًا أرضيًا قدره 0.3 ميجا باسكال، وهو ضغط مرتفع جدًا لتوزيع الوزن على الأسطح الناعمة.

2. محمل الجرف الزاحف: لا غنى عنه في تضاريس التعدين الوعرة وغير المنظمة

بالنسبة للمناجم ذات الأرض غير المحسنة - الأنفاق الموحلة، أو المنحدرات التي تزيد عن 20 درجة، أو مناطق انفجار الصخور السائبة -محمل جرف من نوع الزاحفلا يمكن الاستغناء عنه. يتعامل نموذج الزاحف من BEIJUN (الطراز BJC-80) مع تحديات التضاريس من خلال مسارات من الفولاذ المنغنيز بعرض 600 مم توزع وزنه البالغ 8 أطنان عبر 1.8 متر مربع من الأرض، مما يقلل الضغط إلى 0.12 ميجا باسكال (أقل بنسبة 60% من الوحدات ذات العجلات).

يتألق هذا التصميم في الظروف القاسية:في أنفاق منجم حديد يونان تحت الأرض بعد هطول الأمطار (حيث وصل عمق الطين إلى 8 سم)، عملت جرافة بكين الزاحفة لجرف التربة بشكل متواصل لمدة 12 ساعة، ناقلةً 96 طنًا من الخام دون توقف. في المقابل، تطلبت الوحدات ذات العجلات في الموقع نفسه 3 عمليات سحب أو أكثر لكل وردية، حيث كان المشغلون يقضون 15 دقيقة في الساعة لضبط قوة جر الإطارات. تُعد قدرة طراز الزاحف على تسلق منحدر بزاوية 25 درجة ميزةً بالغة الأهمية: ففي منجم نحاس جبلي في سيتشوان (حيث يبلغ منحدرات مسارات النقل 22 درجة)، تصل الجرافة إلى واجهات تعدين عالية الارتفاع لا تستطيع جرافات العجلات (المحدودة بزاوية 15 درجة) الوصول إليها.

المقايضة؟ جرافة الجرف الزاحفة أبطأ على الأرض المستوية:يحد نظام الدفع المُعتمد على الجنزير من سرعته القصوى عند 9 كم/ساعة، ودورة تحميله التي تبلغ 25 ثانية أطول بـ 7 ثوانٍ من الطراز ذي العجلات. كما أن تكاليف صيانته طويلة الأجل أعلى (تحتاج الجنزير إلى استبدال كل 7 أشهر في الصخور الصلبة، مقابل 11 شهرًا للإطارات ذات العجلات). لكن هذه التكاليف زهيدة مقارنةً بخسائر التوقف: فقد حسب منجم الحديد في يونان أن استخدام وحدات الجنزير وفر 85,000 دولار سنويًا من الإنتاج المفقود.

3. تقييم التضاريس العملي لاختيار محمل الجرف

لتجنب عدم التوافق المكلف، اتبع عملية فحص التضاريس المكونة من 4 خطوات قبل اختيار محمل إزالة التربة (سواء كانب إي يونيوأو العلامات التجارية الأخرى):

• تكوين سطح الخريطة:الأرض المعبدة/المضغوطة = من نوع العجلة؛ الطين/الصخور السائبة = من نوع الزاحف.

• قياس أقصى المنحدر:<15 درجة = نوع العجلة؛ >15 درجة = نوع الزاحف.

• سجل عرض المسار: ≥3 أمتار = نوع العجلة؛ 2.5–3 أمتار = نوع الزاحف (هيكل أضيق).

• تقييم تقلبات الطقس:المطر/الطين المتكرر = من النوع الزاحف؛ الظروف الجافة والمستقرة = من النوع ذو العجلات.

في المناجم متعددة التضاريس (مثل مسارات النقل الرئيسية المسطحة + واجهات التعدين الوعرة)، يُحقق الأسطول المُقسّم نتائج مثالية. أظهرت دراسة حالة أُجريت عام ٢٠٢٤ على منجم ذهب في شاندونغ أن استخدام أربع رافعات جرف عجلات من طراز BEIJUN (للطرق الرئيسية) مع وحدتين زاحفتين (لواجهات التعدين) حسّن كفاءة مناولة المواد الإجمالية بنسبة ١٩٪، مع تقليل وقت التوقف بنسبة ٢٧٪.

خاتمة:تبدأ عملية اختيار محمل الجرف وتنتهي بالتضاريس.محمل جرف ذو عجلةتهيمن على المواقع المسطحة والموحدة بالسرعة والضغط الأرضي المنخفض؛محمل جرف من نوع الزاحفلا غنى عنه في البيئات القاسية وغير المنظمة حيث تكون الاستمرارية بالغة الأهمية. تُظهر نماذج BEIJUN المُصممة خصيصًا كيف يُؤدي مواءمة تصميم الآلة مع التضاريس إلىمحمل الجرفمن مركز التكلفة إلى محرك الإنتاجية الأساسي.