دانلود تحقیق باربری از چاه

باربری از چاه
توان و راندمان باربری از چاه

نسبت بارمرده به بار مفید در باربری با قفس 3/1 تا 7/1 و در باربری با اسکیپ 1/1 تا 4/1 به یک است که ارقام کوچکتر نسبت بهتری در باربری است .

مثلا برای باربری 10 تن سنگ معدن در نوع باربری با اسکیپ 22 تن ودر نوع باربری با قفس 24 تن باربری انجام می گیرد .

به این وزن که وزن کل (بارمفید و بارمرده ) نام دارد بایستی وزن کابل و اتصالها اضافه شود .

کابلهای باربری از چاه در چاههای کم عمق (تا 200 متر)با مقاومت کششی 160 کیلوگرم برمیلیمتر مربع انتخاب می شود و برای هر 200 متر طول اضافی ، 5 کیلوگرم بر میلیمتر مربع به قدرت کشش کابل اضافه می شود .

ضریب اطمینان کابلها 7 محاسبه می شود.

در منحنیهای شکل 21 اختلاف وزن کل قفس و اسکیپ نشان داده شده است .

محاسبه توان باربری چاه با توجه به تعداد رفت و آمد قفس باربری در ساعت و میزان بارمفید هر کشش صورت می گیرد .

تعداد رفت و آمد قفس (یا اسکیپ) به عمق چاه و متوسط سرعت باربری و همچنین زمان لازم برای بارگیری و باراندازی بستگی دارد .

عمق چاههای باربری در معادن ایران تا 450 متر است و سرعتهای 1، 2 و 3 و احتمالا 4 متر برثانیه برای باربری انتخاب می شود زیرا این سرعتها تجربه شده است .

میزان بار مفید هر کشش به ظرفیت واگن (یا اسکیپ) مورد باربری و تعداد طبقات قفس و دو طرفه بودن باربری بستگی دارد .

هرگاه در ساعت ، 25 کشش باربری صورت گیرد و در هر حرکت 2 تن (دو طبقه یک تنی ) بار مفید جابجا شود توان باربری ساعتی 50 تن خواهد شد .

در این حالت تعداد 25 کشش در ساعت و نیز حدود 15 ثانیه برای بارگیری قفس منظور شده است .

منحنیهای دیاگرام توان باربری چاه را برای ساعتهای مختلف در شرایط ذکر شده نشان می دهد.

شکل 22 رابطه بین عمق چاه ، سرعت باربری و تعداد کشش را نشان می دهد.

تاثیر توقفها
مدت توقف برای بارگیری به قفس در مقابل بارگیری به اسکیپ متفاوت است .

بدین معنی که در بارگیری و همچنین باراندازی با قفس این مدت نسبتا زیاد است و حدود 4 ثانیه برای هر تن بار مفید می باشد ، در صورتی که در باربری با اسکیپ زمان لازم 6/0 تا 2/3 ثانیه وقت برای هر تن بار لازم است ، زمان تخلیه نیز به همین منوال است .

برای بارگیری یک اسکیپ با ظرفیت 10 تن حدود 20 ثانیه وقت لازم است ، در باربری با قفس راندن واگن روی قفس حدود 12 ثانیه و جابجا کردن طبقات قفس حدود 10 ثانیه وقت لازم دارد .

اگر تعداد طبقات زیادتر از 2 باشد به همان اندازه مدت لازم برای جابجا کردن قفس بیشتر می شود .

با اضافه شدن مدت توقف از راندمان کل باربری کاسته می شود.

اهمیت سرعت
هرگاه L طول مسیر باربری در چاه و max V حداکثر سرعت باربری b متوسط شتاب یا شتاب منفی (ترمز) در یک باربری باشد اگر مدت زمان متوسط شتاب یا ترمز 1T باشد پس در موقع باربری به مدت 1T2-T با حداکثر سرعت باربری انجام می گیرد .

مدت زمان کل باربری است .منحنی نمایش سرعت در زمان این گونه باربریها در شکل 23 مشخص شده است.

در قسمت الف از منحنی بلافاصله پس از شتاب و رسیدن سرعت به حداکثر عمل ترمز گیری انجام می شود در حالت ب به مدت 2T=1T2 –T باربری با سرعت max V انجام می گیرد .

انتگرال منحنی و یا سطح زیر آن کارآیی باربری را نشان می دهد .

در حالت الف
L=T

و از طرف دیگر
b= 1Vmax= bt
و اگر مقدار را در فرمول فوق منظور داریم
2= T
و یا

= L

در حالت ب
(1t- T) max = L)

در عمل
M 1200 تا 500 = L


2
Sec /m 8/0 = b

Sec /m 16= vMax

برای اعماق 2000 متر تا سرعتهای حدود 12 متر برثانیه متداول است.

منحنی شکل24نمودار سرعت زمان قفس یک چاه را با عمق 600 متر نشان می دهد .

سطح زیر منحنیهای مختلف در شکل فوق به یک اندازه است زیرا مدت باربری در سرعتهای کم بیشتر و در سرعتهای زیاد کمتر است ، زاویه خط سرعت با محور افقی اندازه شتاب و یا شتاب منفی را نشان می دهد .

چون مقدار شتاب و شتاب منفی به یک اندازه فرض شده است نمودار فوق به صورت ذوزنقه منظم درآمده است .

وجود دوساق ذوزنقه ثابت می کند که برای تسریع در باربری ازدیاد سرعت را نمی توان به طور دلخواه انجام داد ، زیرا مدت زمانی لازم است تا سرعت حداکثر به دست آید t = ) 3 t + 1t ) - Tمدت زمانی است که در آن سرعت یکنواخت و حداکثر باربری انجام می گیرد .

هرچه سرعت نهایی باربری بیشتر باشد برای یک عمق معین باربری مدت زمان سرعت حداکثر کمتر خواهد بود و در مقابل آن مدت شتاب ها3t و1 t افزایش می یابند به دلیل وجود این مدت زمان شتاب ها مدت باربری حداکثر کوتاه می شود .

در نمودار شکل 3 - 161 ،10 vبرای سرعت 10 متر برثانیه و20 v برای سرعت 20متر بر ثانیه رسم شده است.

توسط این منحنیها مشخص می شود که دو برابر کردن سرعت باربری باعث نصف شدن مدت زمان آن نمی شود بلکه تنها یک ثلث از زمان باربری می کاهد .

هر گاه بخواهیم سرعت بابری را از این مقادیر نیز بیشتر کنیم به حدی می رسد که درآن بایستی بلافاصله پس از شتاب ترمز کرد وزمانی برای نگاهداشتن سرعت حداکثر نمی ماند .

در نمودار فوق حداکثر سرعت مشخص شده است که برای 600 متر عمق با شتاب معمول حدود 5/24 متر بر مجذور ثانیه است .

هر گاه ماشینی را با این سرعت برانیم می توان از نمودار دید که فقط یک ثانیه وقت صرفه جویی می شود و این صرفه جویی ارزش ندارد .

سرعتهای بیش از 20 متر بر ثانیه در معادن مجهز و مدرن حداکثر سرعت عملی است زیرا تجاوز از این سرعت با عث خرابی مهارها و قفس و تجهیزات چاه می شود .

از نمودار فوق می توان زمان لازم را برای یک نوبت بارگیری محاسبه کرد.

3t + 2t +1t = T 1t= زمان لازم برای رسیدن به سرعت نهایی 2t = مدت زمان باربری با سرعت یکنواخت 3t = زمان لازم برای ترمز کردن منحنی شکل 25 توان باربری انواع مختلف وسایل را نشان می دهد .در این شکل منحنی بالایی اسکیپ ، وسطی قفس با دو طبقه و بالاخره منحنی پایینی قفس با یک طبقه باربری است .

این راندمانها برای هر ساعت و از اعماق 200 متر به بالا محاسبه شده است.

از این منحنی می توان دریافت که راندمان باربری اسکیپ در عمق 400 متر حدود 50% بیش از باربری با قفس یک طبقه است .

البته دراعماق بیشتر یکی از مزایای اسکیپ مدت توقف کوتاهتر در مقابل باربری با قفس می باشد بارگیری و باربری کمتر ، جلوه گر می شود .زمان باربری در هر نوبت کار حدود 70 تا60 درصد از 8 ساعت نوبت کار آمارگیری شده است زیرا قطع عملیات باربری توسط حمل و نقل کارگران و وسایل و مصالح و اشکالات و توقفهای حساب نشده همگی از ساعات باربری می کاهد و.راندمان را از مقادیر حساب شده در ساعات تقلیل می دهد .

طریقه هیدرولیکی در باربری از عمق : در ایالات متحده و انگلستان آزمایشاتی برای استفاده از آب برای باربری در چاه انجام گرفته است که نتیجه مشخصی نداده است .

این آزمایشات از این قرار است که به کمک آب و لوله و تلمبه مواد معدنی از داخل چاه به بالا حمل می شوند .

آزمایشاتی نیز انجام گرفته است که از هوای فشرده کمک گرفته و توسط آن به مواد معدنی نرم و پودر شکل حمل می شوند .

در صورتی که بتوان به کمک آب یا هوا ، یا سیالات ارزان دیگر ، به طور اقتصادی باربری انجام داد ، مزایای فراوانی همراه این نوع باربری خواهد بود.

خلاصه این مزایا عبارت است از باربری مداوم ، هزینه کم تجهیزات ، صرفه جویی در فضای لازم ، حذف بارگیری و باراندازی ، امکان حمل مستقیم مواد از کارگاه استخراج به کارخانه تهیه مواد و بالاخره صرفه جویی در تعداد پرسنل از معایب آن مصرف زیاد آب و تولید لجن و تر کردن مواد معدنی است .

عیب دیگر طریقه هیدرولیکی امکان باربری فقط از یک طرف است ( یعنی از پایین به بالا) بنابراین حمل و نقل هیدرولیکی به نظر می رسد که تنها برای مواد مقرون به صرفه باشد که بایستی خورد و نرم شده و به کمک آب روی آن عملیات آرایش انجام گیرد ، ( به کتاب روش های استخراج معدن مراجعه شود) پذیرگاه : وظیفه پذیرگاهها این است که واسط بین باربری گالری و چاه از یک طرف و بین چاه و باربری افقی روی زمین از طرف دیگر باشد .

چون در روی زمین اغلب فضا به اندازه کافی در اختیار است و پذیرگاه روی زمین تحت شرایط ساده تری ساخته می شود ، منظور ما از این پس پذیرگاه زیرزمینی یعنی محل تقاطع و چاه در زیر زمین است .

چاه شماره 12 در معدن زلفرآین در ناحیه رور روزانه 10500 تن زغال و 2900 تن سنگ و بالاخره 700 تن مصالح از خود عبور می دهد ، که همگی از یک پذیرگاه می گذرد .

چون باربری چاه بطور تناوب انجام می گیرد پس بایستی تصمیمی اتخاذ شود که باردهی و بار رساندن به چاه همیشه میسر باشد تا وقفه ای در انجام عملیات باربری حاصل نشود به عبارت دیگر بایستی نوسانات و تغییرات باربری از گالریها سبب بیکار ماندن چاه نشود و پذیرگاه عملاٌ به حالت بونکر در آید و مقداری از محصول روزانه در آن ذخیره شود .

پس پذیرگاه یک انبار ذخیره واگنهای معدنی نیز هست و دارای ابعاد خاصی است پذیرگاهها بیشتر به صورت گالری عریض با مقطع بزرگ سخته می شود.

مشخصات بعدی پذیرگاه پس از تعیین جهت گالری های اصلی و شبکه معدن و همچنین نوع تقسیم بندی مقطع چاه طراحی می شود .

جهت پذیرگاه نسبت به طبقات سنگهای گالریها معمولاٌ طوری انتخاب می شود که پذیرگاه عمود بر طبقات باشد تا بدین وسیله نگاهداری فضای آن ساده تر باشد .

در صورتی که طبقه ای از سنگهای مقاوم بموازات چینه بندی طبقات زمین وجود داشت ، پذیرگاه در این طبقات نیز می تواند حفر شود.

طول و عرض پذیرگاه به اندازه ای انتخاب می شود که تعداد خط آهن کافی و امکان ذخیره واگنهای معدنی برای مدت معینی در آن وجود داشته باشد .

در اغلب پذیرگاه یک خط ریل اضافی برای سنگها و مصالح وماشین آلات منظور می شود .

طول پذیرگاه در معادن ذغال از حریم چاه خارج نمی شود و مقطع آن به اندازه ای است که سرعت هوا در آن از 10متر بر ثانیه تجاوز نکند .

در نزدیکی و یا در مکانهای مشرف به پذیرگاه فضاهای بزرگ دیگری نیز در فاصله کمی از چاه ساخته می شود این بناها عبارتند از : _ تلمبه خانه _ تعمیرگاه ماشین آلات _ گاراژ لکوموتیو انبارها تلمبه خانه بایستی چندان فاصله ای از محور چاه نداشته باشد تا بدین وسیله فاصله لوله های آب تا چاه نزدیک باشد .

بهترین محل برای انبارها و تعمیرگاه ماشین آلات نزدیک چاه ویژه حمل مصالح است یعنی از محلی که بیشتر مصالح و ماشین آلات وارد معدن می شود.

در معادنی که دو چاه نزدیک به هم وجود دارد این محل در نزدیکی چاهی انتخاب می شود که از آن باربری اصلی انجام نمی گیرد.

تعمیرگاه و انبار بایستی دارای انشعابات راه آهن باشد تا بدین وسیله حمل وسایل سنگین به داخل آنها ساده تر انجام شود گاراژ لکوموتیو در نزدیکی خط ریل واگن های خالی منظور می گردد تا بدین وسیله ورود و خروج لکوموتیوها مزاحم باربری نشود .

پذیرگاه در باربری با قفس گفته شد که پذیرگاه محل ایستادن و یا گاراژ واگن های پر از ماده معدنی است که به انتظار باربری عمودی می باشند سعی می شود در طراحی پذیرگاه خط یا خطوط آهن واگن های بلافاصله در مقابل چاه قرار گرفته و بطور مستقیم در اختیار باربری عمودی قرار گیرد چون ممکن است واگن های پر از دو یا چند طرفه چاه وارد پذیرگاه شوند پس اغلب لازم