اتجاه تطوير معدات حفر الصخور هو استخدام مثاقيب الصخور الهيدروليكية

اتجاه تطوير معدات حفر الصخور هو استخدام مثاقيب الصخور الهيدروليكية

تعد أجهزة الحفر الحديثة وتقنيات التفجير المتقدمة مفاتيح تقصير زمن عملية الحفر في دورة حفر الأنفاق. لقد أثبتت الممارسة أن أداء مثقاب الصخور الهيدروليكي أفضل من أداء مثقاب الصخور الهوائي، حيث لا يوفر الطاقة بشكل كبير فحسب، بل يحسن بيئة العمل أيضًا. تُستخدم جهاز الحفر الهيدروليكي للتعدين simbah252 بشكل أساسي في التعدين بالانهيار تحت الأرض لحفر ثقوب التفجير العمودية ذات الشكل المروحي أو الحلقي، ويمكنه حفر ثقوب تفجير متوازية بمسافة 1.5 متر في الاتجاه الرأسي. إن جهاز الحفر مزود بمثقاب صخور هيدروليكي متقدم، وهو الأنسب لحفر الصخور بقضبان التوصيل في الثقوب المتوسطة والعميقة، ويمكن أن يصل عمق الثقب إلى 30 مترًا.


1. تحليل النظام الهيدروليكي لجهاز حفر التعدين

يمكن تقسيم النظام الهيدروليكي لجهاز الحفر إلى ثلاثة أجزاء حسب وظائفه وأدواره، وهي نظام تموضع جهاز الحفر، ونظام حفر الصخور، ونظام السير. فيما يلي تحليل وشرح مفصل لوظائف ومبادئ العمل وخصائص هذه الأجزاء الثلاثة.

يلعب نظام تموضع جهاز الحفر دورين رئيسيين: تثبيت المركبة بأكملها وتثبيت ذراع الحفر عند عمل جهاز الحفر. يتكون المشغل للنظام بأكمله من محرك واحد و11 أسطوانة زيت. يمكن للمحرك جعل ذراع الحفر يدور 360 درجة، حيث تلعب 4 أسطوانات أرجل دور تثبيت جهاز الحفر، وتلعب أسطوانتا الدعامة العلوية والسفلية دور تثبيت ذراع الحفر عند قيام جهاز الحفر بالحفر، أما الأسطوانات الخمس الأخرى فتجعل ذراع الحفر مستقرًا في الميل والالتفاف والحركة لأعلى ولأسفل.

نظام تموضع جهاز الحفر بسيط نسبيًا. يمر زيت الضغط الذي تضخه المضخة الهيدروليكية عبر المرشح عالي الضغط وصمام العكس 5 وصمام تخفيض الضغط 6. بعد انخفاض الضغط إلى 12 ميجا باسكال، يعمل على كل مشغل تموضع من خلال مجموعة صمامات العكس. يعود زيت الإرجاع لكل مشغل إلى خزان الزيت عبر مجموعة صمامات العكس.

تتمتع الأسطوانات الهيدروليكية الإحدى عشرة في نظام التموضع بوظيفة الحجب. يعمل زيت الضغط على جانب واحد من الأسطوانة من خلال صمام عدم الرجوع الهيدروليكي. يفتح زيت التحكم صمام عدم الرجوع الهيدروليكي، ويتدفق الزيت. بعد وصول حركة الأسطوانة إلى الموضع المطلوب، يتوقف تزويد الزيت؛ ونظرًا لوظيفة صمام عدم الرجوع الهيدروليكي، لا يتدفق الزيت داخل الأسطوانة بسبب قوة خارجية، وله وظيفة القفل الذاتي. عندما تتمدد أسطوانتا الدعامة العلوية والسفلية، يتم تخفيض ضغط زيت الضغط إلى 2 ميجا باسكال و7 ميجا باسكال بواسطة صمام تخفيض الضغط أحادي الاتجاه ثم يعمل على قاع المكبس لضمان تشغيل سلس للمكبس وتحديد موضع دقيق، حتى لا يتسبب الضغط الزائد في ضعف التموضع. يمكن معايرة الهيكل الميكانيكي لجهاز الحفر وتدميره؛ عند انكماش قضيب المكبس، يعود زيت الإرجاع إلى خزان الزيت عبر صمام عدم الرجوع وصمام العكس 7 لتحقيق استرداد سريع. نظرًا لأن مشغل نظام التموضع هو في الأساس أسطوانة غاطسة مزدوجة الفعل، فإنه يتميز بالاستجابة الحساسة والعمل السريع والدقيق. لضمان استقرار جهاز الحفر عند العمل أو التوقف، تم تجهيز كل أسطوانة زيت بصمام قفل ذاتي، كما تم تجهيز مداخل ومخارج أسطوانتي الميل وأسطوانتي التأرجح الجانبي الصغيرتين بصمامات خانقة أحادية الاتجاه لضمان قدرة الأسطوانات على العمل في كلا الاتجاهين. يمكن أن تكون مستقرة دون نبض، ومقاومة عودة الزيت عبر صمام عدم الرجوع صغيرة.

يتكون نظام السير، المعروف أيضًا بنظام الجر، من محرك هيدروليكي وأسطوانة توجيه وأسطوانة فرامل وصمام هيدروليكي. يتم إنجاز السير والتوجيه والفرملة للمركبة بواسطة نظام السير. نظرًا لأن محطة الضخ تعمل بمحرك كهربائي، لا يمكن أن تتجاوز مسافة السير طول الكابل المتصل، ولا يمكن السير لمسافات طويلة إلا بالقطر بواسطة مركبات أخرى. يصل زيت الضغط إلى مجموعة الصمامات 5 عبر صمام العكس اليدوي 10 ومن خلال صمام تنظيم السرعة من النوع الجانبي 9 وصمام التسلسل 8. يرسل صمام العكس 7 زيت التحكم إلى جانب صمام العكس لمجموعة الصمامات 5، ويشكل الزيت المضغوط في أنبوب الزيت الرئيسي دائرة لجعل المحرك يدور أو الأسطوانة تعمل لإكمال السير أو الدوران. يجب تحويل صمام الإيقاف 3 وصمام الإيقاف 4 إلى وضع الإغلاق عند قيادة محطة الضخ للسير، وتكون حالة التوقف في مكانها، ويمكن لأسطوانة التوجيه والمحرك الهيدروليكي التحرك لإكمال مهام التوجيه والسير؛ عند سحب المقطورة، يتم توصيل صمام الإيقاف 3 وصمام الإيقاف 4. تشكل أسطوانة التوجيه والمحرك الهيدروليكي وصمام الإيقاف دائرة مغلقة، ويتم إكمال إجراء المتابعة عند سحب المقطورة. أثناء عملية حفر الصخور، يجب توصيل صمام الإيقاف 3 وصمام الإيقاف 4 لتجنب سوء التشغيل وتعطل المعدات.

يجعل صمام تنظيم السرعة 9 سرعة تشغيل أسطوانة التوجيه قابلة للتعديل. تتكون مجموعة الصمامات 5 من صمام عكس هيدروليكي وصمام تسلسل أحادي الاتجاه. عندما يتجاوز ضغط الحمل القيمة المحددة لصمام التسلسل 28 ميجا باسكال، يتم تفريغ ضغط الزيت من خلال صمام التسلسل لتحقيق هدف حماية المشغل.

وظيفة صمام تخفيض الضغط التفاضلي 11 هي الحفاظ على ضغط زيت التحكم عند 3 ميجا باسكال. يحتوي صمام التسلسل أحادي الاتجاه 8 على وضعين، التحكم الخارجي والتحكم الداخلي، لضمان إمكانية فتح صمام التسلسل تحت أي ظرف. يتم تثبيت صمام تنظيم السرعة 6 على دائرة زيت التحكم عند طرفي صمام العكس 7، بحيث يكون تدفق زيت التحكم مستقرًا دون تذبذب، ويضمن ثبات صمام العكس 7 دون صدمات، بحيث تكون سرعة بدء تشغيل جهاز الحفر مستقرة دون قفزات.

يدعم نظام حفر الصخور مثقاب الصخور لجهاز الحفر لإكمال إجراءات الدوران والصدم والدفع لتلبية احتياجات ظروف حفر الصخور الفعلية.

يقوم زيت الضغط الذي توفره المضخة الدوارة 2 بتوجيه تدفق الزيت إلى المحرك الدوار لمثقاب الصخور عبر صمام العكس 17 لدائرة الدوران، ويعود إلى خزان الزيت عبر المبرد والمرشح لتشكيل دائرة.

تُستخدم مضخة الصدم 3 لدوائر الصدم والتموضع والدفع والجر. تتمتع المضخة بأداء تعويض الضغط وتم ضبطها مسبقًا على 28 ميجا باسكال مع صمام الأمان 7 لحماية الدائرة. يتدفق الزيت من مضخة الصدم 3 جزئيًا إلى صمام تخفيض الضغط 20، وجزئيًا إلى صمام عكس الصدم 15، ويوجد مخرج عبر صمام تخفيض الضغط 20 إلى الدافع وجهاز التموضع ومقعد أنبوب الحفر.

يتدفق زيت الصدم إلى آلة الصدم عبر صمام العكس 15. يتم الحصول على ضغوط صدم عالية عند تحريك الصمام إلى الموضع r. يمنع الصمام المكوكي 8 تدفق الزيت عائدًا إلى الخزان عبر صمام العكس 15؛ عند تحريك صمام العكس 15 إلى الموضع 1، يتم الحصول على ضغط صدم منخفض أثناء مرور الزيت عبر المقيد 11. يُشار إلى الضغط على مقياس الضغط 9. يعود زيت الإرجاع لدائرة الصدم إلى الخزان عبر المبرد والمرشح لتشكيل دائرة.

من أجل الحصول على سرعات محددة مسبقًا مختلفة عند فتح الثقب وتوصيل القضبان وحفر الصخور، تم تجهيز النظام بصمام تنفيس وصمام عكس 21، وتتحكم صمامات التنفيس هذه في صمام تخفيض الضغط 20 للحصول على ثلاثة...