ترقيات تكنولوجيا تعدين الصخور الصلبة تحت الأرض: تعزيز شعبية معدات التعدين تحت الأرض للبيع والابتكار في آلات التعدين

1.1 لماذا تسارع مناجم الصخور الصلبة الصغيرة والمتوسطة الحجم إلى تحديث معداتها الأساسية العملية

بالنسبة لمناجم الصخور الصلبة الجوفية الصغيرة والمتوسطة الحجم في وادي سيلفر بولاية أيداهو ومنطقة أتاكاما في تشيلي، فإن متانة المعدات أهم بكثير من الوظائف المعقدة. تمثل هذه المناجم 60٪ من إنتاج الصخور الصلبة في العالم، وتعمل في أنفاق جرانيتية بعرض مترين حيث يتسبب تأثير الخام والاحتكاك في تآكل شديد لإطارات المعدات والدلاء. في الماضي، كانت المعدات القديمة تتوقف عن العمل بشكل متكرر بسبب تشوه الإطار وتلف الدلاء. وفي الوقت نفسه، لم تكن المعدات ذات التقنيات المعقدة مكلفة للشراء فحسب، بل كانت تعتمد أيضًا على الموظفين المحترفين للصيانة، مما يجعلها غير مناسبة تمامًا للاحتياجات الفعلية للمناجم الصغيرة والمتوسطة الحجم. لذلك، أصبحت معدات التعدين الجوفية المجهزة بإطارات مثبتة على البارد ومكونات فولاذية منجنيز متكاملة مفضلة في السوق نظرًا لمتانتها وسهولة صيانتها. كما أصبح ابتكار آلات التعدين الذي يركز على هذه التقنيات الأساسية عاملاً رئيسيًا في تحسين كفاءة المناجم الصغيرة والمتوسطة الحجم.

1.2 ثلاث ترقيات أساسية في التكنولوجيا تتكيف مع تعدين الصخور الصلبة

أول ترقية أساسية هي الاستخدام المشترك لأجسام دلاء فولاذية منخفضة السبائك وعالية القوة ومقاومة للتآكل، وأسنان دلاء فولاذية عالية المنغنيز. في تعدين الصخور الصلبة تحت الأرض، يتحمل جسم الدلو الاحتكاك المستمر، بينما تتحمل أسنان الدلو مباشرةً الصدمات الشديدة للخام، مما يجعل من الصعب على مادة واحدة تلبية كلا الشرطين. حاليًا، تُصنع أجسام دلاء معدات التعدين تحت الأرض الشائعة منNM360 فولاذ منخفض القوة ومقاوم للاهتراء، وأسنان الدلو مصنوعة منفولاذ منجنيز عالي Mn13تضيف بعض المناجم أيضًا شرائح تقوية إضافية من فولاذ المنغنيز العالي على طول حواف أجسام الدلاء. استبدل منجم ذهب صغير في نيفادا دلوه الفولاذي العادي القديم بهذا التكوين المُركّب. ونتيجةً لذلك، امتدت دورة استبدال الدلو الإجمالية من 3 أشهر إلى 9 أشهر، حيث لا تحتاج أسنان دلو الفولاذ المنغنيز العالي إلى الاستبدال بشكل فردي إلا كل 6 أشهر، مما يوفر 35,000 دولار أمريكي من تكاليف الاستبدال سنويًا. يُعدّ هذا التوافق الدقيق للمواد، القائم على خصائص الأداء، هو التوجه الأساسي للابتكارات الحالية في آلات التعدين، حيث يُحلّ مشكلة التآكل في تعدين الصخور الصلبة بفعالية.

ثانيًا، التطبيق الشامل لهياكل فولاذ المنغنيز العادي المتكاملة مع تقنية التثبيت البارد. كانت الهياكل الملحومة التقليدية عرضة لتشقق اللحام أثناء العمليات غير المنتظمة في مناجم الصخور الصلبة. بمجرد تلف الهيكل، تصبح المعدات بأكملها شبه معطلة. في المقابل، تُصنع الهياكل المتكاملة لمعدات التعدين تحت الأرض الجديدة من فولاذ المنغنيز العادي بنسبة 8% من المنجنيز، وتُثبت الوصلات الرئيسية بتقنية التثبيت البارد. هذا لا يضمن قوة الهيكل فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف الصهر. أفاد منجم صخور صلبة في بروكن هيل، أستراليا، أن اللوادر التي تعتمد هذا الهيكل عملت بشكل مستمر لمدة 18 شهرًا دون تشوه أو ارتخاء للهيكل. وبالمقارنة مع الهياكل الملحومة القديمة، انخفض معدل الصيانة بنسبة 60%. لا يتطلب هذا المزيج المتطور من الحرفية والمواد الأساسية تقنيات معقدة، بل يطيل عمر خدمة المعدات بشكل مباشر.

التحديث الثالث هو تثبيتفولاذ منخفض السبائك عالي القوة ومقاوم للتآكلواقيات ناقل الحركة. من المرجح أن تُلحق الصخور المتناثرة في تعدين الصخور الصلبة تحت الأرض الضرر بمكونات ناقل حركة المعدات، لذا يجب أن تُوازن الواقيات بين مقاومة التآكل ومقاومة الصدمات. تتضمن ابتكارات آلات التعدين الحالية في الغالب تركيبفولاذ NM400 منخفض السبائك عالي القوة ومقاوم للتآكلواقيات على المكونات الرئيسية. تتصل هذه الواقيات بإحكام بإطارات من فولاذ المنغنيز العادي مثبتة بمسامير برشامية باردة لتكوين هيكل حماية متكامل. بعد تركيب منجم نيكل في سادبوري، كندا، لهذه الواقيات على رافعاته، انخفض معدل تلف مكونات ناقل الحركة بنسبة 75%. وقد حلّ هذا تمامًا مشكلة التوقف المفاجئ الناتج عن اصطدام الصخور، مما مكّن المعدات من التكيف مع العمليات المستمرة عالية الكثافة.

1.3 كيف تساهم التقنيات الأساسية في زيادة شعبية معدات التعدين تحت الأرض المعروضة للبيع

تُظهر بيانات تجار المعدات في تجمعات تعدين الصخور الصلبة أن مبيعات المعدات المجهزة بإطارات مثبتة على البارد ومكونات من سلسلة فولاذ المنغنيز قد زادت بنسبة 30% على أساس سنوي. تُفضّل المناجم الصغيرة والمتوسطة هذه المعدات بشكل رئيسي نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة وسهولة صيانتها. صرّح أحد التجار في كولورادو بالولايات المتحدة الأمريكية بأن جميع المحملات العشر المباعة في الربع الماضي اعتمدت إطارات متكاملة من فولاذ المنغنيز العادي.أجسام دلو NM360 منخفضة السبائك، وأسنان دلو من الفولاذ عالي المنغنيز Mn13أفاد مشتري المناجم عمومًا أنه عند تعطل المعدات، كان بإمكان عمال الصيانة المحليين استبدال أسنان الجرافة البالية المصنوعة من الفولاذ عالي المنغنيز أو تقوية الوصلات المثبتة بمسامير برشام باردة. لم تكن هناك حاجة لانتظار فرق متخصصة من الشركات المصنعة، مما قلل بشكل كبير من وقت التوقف عن العمل.

يتضمن ابتكار آلات التعدين أيضًا تحسينات أساسية مُستهدفة بناءً على خصائص أنفاق المناجم المختلفة. على سبيل المثال، بالنسبة للأنفاق الضيقة التي يبلغ عرضها 1.8 متر، حسّن المصنعون وزن إطارات فولاذ المنغنيز العادي المدمجة مع الحفاظ على تقنية التثبيت البارد. تُصنع الدلاء من مواد أرق.فولاذ NM300 منخفض السبائك عالي القوة ومقاوم للتآكلاكتسبت الرافعات الصغيرة التي طُرحت رواجًا كبيرًا في مناجم الصخور الصلبة بجنوب شرق آسيا. هذه التعديلات الدقيقة، القائمة على المواد الأساسية، تُمكّن معدات التعدين تحت الأرض المعروضة للبيع من التكيف مع ظروف عمل أكثر، مما يزيد الطلب في السوق.

1.4 العوامل الرئيسية التي تساعد المناجم الصغيرة والمتوسطة الحجم على التكيف بسهولة مع المعدات الجديدة

تكمن الميزة الأبرز لمعدات التعدين تحت الأرض المجهزة بإطارات مثبتة على البارد ومكونات من سلسلة فولاذ المنغنيز في سهولة تشغيلها وصيانتها. فعلى عكس المعدات الذكية المعقدة، تتميز هياكلها الأساسية بالبساطة وسهولة الاستخدام، ويمكن لعمال المناجم إتقان مهارات التشغيل بكفاءة بعد تدريب بسيط. وقد أظهرت دراسة استقصائية شملت 50 منجمًا صغيرًا ومتوسطًا للصخور الصلبة أن 90% من المناجم أشارت إلى أن صيانة المعدات الجديدة لا تتطلب سوى استبدال أسنان دلو فولاذ المنغنيز العالي البالية، أو واقيات منخفضة السبائك، أو تقوية مسامير برشام مفكوكة. أما المواد الاستهلاكية، فهي سهلة الشراء ومنخفضة التكلفة.

بالإضافة إلى ذلك، تم تحسين توافق المعدات. تم توحيد مواصفات الدلاء منخفضة السبائك وإطارات فولاذ المنغنيز العادي للمعدات الجديدة، مما يتيح توافقًا جزئيًا مع قطع غيار المعدات القديمة الموجودة في المناجم. على سبيل المثال،أسنان دلو من الفولاذ عالي المنغنيز Mn13يمكن تكييف عدد كبير من المحمّلات الجديدة مع واجهات تحميل وتفريغ معدات النقل القديمة. هذا يسمح للمناجم بتحديث المعدات على دفعات بدلاً من استبدال الأسطول بأكمله، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الاستثمار.

1.5 اتجاه التطوير العملي لابتكار آلات التعدين

في المستقبل، سيواصل ابتكار آلات التعدين التركيز على تحسين المواد الأساسية. ويخطط المصنعون لتحسين تطبيقات مواد سلسلة فولاذ المنغنيز بشكل أكبر، وإطلاق نماذج مكونات مناسبة للخامات ذات الصلابة المختلفة. على سبيل المثال، سيتم تزويد المعدات المستخدمة في تعدين الخامات فائقة الصلابة، مثل الجرانيت، بأجزاء أكثر سمكًا.أجسام دلو NM450 منخفضة السبائكوتصلبأسنان دلو من الفولاذ عالي المنغنيز Mn13بالنسبة لتعدين خام الحديد، سيتم تحسين الهيكل الحامل للإطارات الفولاذية المنغنيزية العادية المتكاملة لتعزيز مقاومة الصدمات.

في الوقت نفسه، سيتم تبسيط تقنية التثبيت البارد بشكل أكبر. سيتم إدخال تصاميم مسامير برشام قابلة للفصل لإطارات فولاذ المنغنيز العادية، مما يسمح للمناجم بإكمال صيانة الإطار بسرعة في الموقع. لا تعتمد هذه التحسينات العملية على مرافق دعم عالية التقنية، ولكنها يمكن أن تعزز بشكل فعال من الناحية العملية.معدات التعدين تحت الأرض للبيع، تلبية الاحتياجات الأساسية لمناجم الصخور الصلبة الصغيرة والمتوسطة الحجم بشكل مستمر.