ما الذي يمكن للحفارة البرمائية أن تفعله حقًا؟ من تجريف الأنهار إلى تعدين الذهب الغريني، تحدد ظروف الموقع التكوين
عندما ينظر العملاء لأول مرة إلى الحفارة البرمائية، فإن أحد الأسئلة الأولى التي يطرحونها عادةً هي:"ما مدى عمق العمل في الماء؟"
وبطبيعة الحال، عمق الماء مهم. ولكن بمجرد الدخول في مشروع فعلي، هناك العديد من العوامل الأخرى التي لها نفس القدر من الأهمية.
على سبيل المثال، تلقينا استفسارات من العملاء الذين قالوا ببساطة: المشروع في نهر، وعمق المياه حوالي 4 أمتار، ويريدون استخدام حفارة برمائية لإزالة الرمال والرواسب من قاع النهر.
للوهلة الأولى، يبدو اختيار المعدات واضحًا. ولكن بعد طرح بعض الأسئلة الإضافية، يصبح الوضع الحقيقي أكثر تعقيدًا.
ما نوع التربة الموجودة على قاع النهر؟ ما مدى سماكة الطبقة الرسوبية؟ هل سيتم تحميل المواد المستخرجة على الصنادل، أو نقلها بالشاحنات، أو ضخها عبر خط أنابيب؟ ما هي كمية المواد التي يجب التعامل معها يوميًا؟
بالنسبة لمشروع تعدين الذهب الغريني، هناك المزيد من الأسئلة.
في هذه الحالة، الحفار البرمائي هو فقط-معدات التعدين الأمامية. كما أن معدات الفحص والغسيل واستعادة الذهب مطلوبة أيضًا في اتجاه مجرى النهر. ليست هناك فائدة كبيرة في التنقيب بسرعة إذا لم يتمكن نظام المعالجة من مواكبته.
ولهذا السبب، لا نختار عادةً الحفارة البرمائية بناءً على حمولتها التشغيلية.شروط الموقع تأتي أولا.
تجريف النهر: غالبًا ما يتمثل التحدي الحقيقي في الدخول إلى منطقة العمل
تتمتع الحفارات التقليدية بقدرة عالية على الأرض الصلبة. ولكن عندما تصل إلى الأنهار، أو مسطحات المد والجزر، أو الطين الناعم، فإن القيد الأكبر غالبًا ليس قوة المحرك. يتعلق الأمر بما إذا كانت الآلة قادرة بالفعل على البقاء مستقرة والتحرك بفعالية.
قد تبدو ضفة النهر مثل التربة الرطبة العادية، ولكن يمكن أن تكون هناك طبقة عميقة من الطين الناعم تحتها. بمجرد دخول الحفارة المجنزرة التقليدية إلى المنطقة، يمكن أن تغرق الجنازير تدريجيًا، مما يزيد من صعوبة الحركة. وفي أنهار المد والجزر، يضيف تغير مستويات المياه متغيرًا آخر.
هذا هو المكان الذي تتمتع فيه الحفارات البرمائية بميزة.
ويستخدمون عمومًا هياكل سفلية عائمة-مع مناطق تلامس كبيرة لتقليل الضغط الأرضي. اعتمادًا على المشروع، يمكن أيضًا تجهيز الماكينة بطوافات مستقلة، ومسارات واسعة، وأنظمة غطس لتحسين الاستقرار في المياه الضحلة والأرض الناعمة.
ولكن هناك نقطة واحدة من السهل التغاضي عنها:
إن القدرة على الطفو لا تعني أن الآلة يمكنها الحفر بشكل ثابت.
بمجرد أن يمتد ذراع الرافعة إلى الخارج، تخلق مقاومة الحفر لحظة مهمة في مقدمة الماكينة. أثناء الحفر العميق أو عند العمل في الرمال والحصى المضغوطة، تحتاج الآلة إلى قدر كافٍ من الطفو والثبات.
ولهذا السبب لا ينبغي أبدًا اختيار الحفارة البرمائية بمجرد النظر إلى "أقصى عمق عمل" لها.
يمكن للمشروع الحقيقي أن يخبرنا بالكثير
ويعد مشروع تجريف نهر هيثكوت في نيوزيلندا مثالا جيدا.
بين عامي 2018 و2020، تم استخدام حفار هيتاشي البرمائي فئة 30-طنًا لإزالة رواسب النهر. تشير المعلومات المتاحة للعامة إلى ذلك تقريبًا70.000 طن من الرواسبتمت إزالتها في النهاية.
إحدى تفاصيل هذا المشروع جديرة بالملاحظة بشكل خاص.
وكانت الحفارة البرمائية مسؤولة عن استخراج الرواسب من النهر، إلا أن المشروع لم ينته بمجرد استخراج المادة. ومع انتقال منطقة العمل إلى أعلى النهر، تغيرت ظروف النقل على طول ضفة النهر، وأصبح من الضروري أيضًا استخدام المراكب لنقل المواد المجروفة.
بمعنى آخر، قامت الحفارة البرمائية بحل مشكلةالوصول إلى منطقة العمل وإجراء الحفريات.
ولم يحل تلقائيًا مشكلة المكان الذي ستذهب إليه المواد المستخرجة، أو كيف سيتم نقلها، أو كيف سيتم التخلص منها في نهاية المطاف.
وهذا شيء نؤكد عليه غالبًا عند تطوير حلول المعدات:الحفار ونظام التجريف الكامل شيئان مختلفان.
إذا كان المشروع يحتاج إلى التعامل مع مئات أو حتى آلاف الأمتار المكعبة من المواد يوميًا، فإن التركيز فقط على الحفار يمكن أن يؤدي بسهولة إلى اختناق في عملية النقل.
بالنسبة للحفر العميق، فإن طول ذراع الرافعة ليس دائمًا أفضل
ومن الأمثلة المفيدة الأخرى مشروع المياه الضحلة- في فرنسا المتصل بنهر السين.
تشير المعلومات العامة إلى أنه تم استخدام حفار برمائي من فئة BAE200 يبلغ وزنه 20-طنًا تقريبًا في المشروع. واستمر العمل حوالي ثمانية أسابيع، مع ما يقرب من12000 متر مكعب من المواد الرمليةتمت إزالته. الحد الأقصى لعمق العمل وصل إلى حوالي6 أمتار تحت سطح الماء.
تم تجهيز الماكينة بطوافات جانبية ومسامير لتحسين الاستقرار.
هناك مشكلة عملية جدًا عند العمل على أعماق أكبر: حيث أن ملحق العمل الأطول يزيد من نصف قطر الحفر، ولكنه يزيد أيضًا من عزم التأثير على الماكينة.
لذلك، إذا أخبر العميل الشركة المصنعة بما يلي:
"أحتاج إلى حفر عمق 6 أمتار."
الجواب لا يمكن أن يكون ببساطة:
"ثم سنقوم بتثبيت طفرة أطول."
يجب أخذ الوزن التشغيلي للآلة، والأبعاد العائمة، وطول البقعة، والنظام الهيدروليكي، ومقاومة الحفر الفعلية في الاعتبار.
يختلف حفر الرواسب الناعمة أيضًا كثيرًا عن حفر قاع النهر الذي يحتوي على كميات كبيرة من الرمل أو الحصى أو الحصى.
لذلك،عمق العمل هو نتيجة للتكوين العام للمعدات، وليس معلمة ينبغي النظر فيها بشكل منفصل.
ما الذي يتغير عندما يكون المشروع هو تعدين الذهب الغريني؟
بالنسبة لتجريف الأنهار، يكون الهدف الرئيسي عادةً هو إزالة الرواسب.
أما بالنسبة لتعدين الذهب الغريني، فإن الهدف مختلف.
والسؤال ليس ببساطة ما هي كمية المواد التي يمكن التنقيب عنها. والسؤال الأكثر أهمية هو ما هي كمية المعادن القيمة الموجودة في تلك المادة وما إذا كان نظام المعالجة النهائية يمكنه استعادتها بشكل فعال.
يختلف تعدين الذهب الغريني عن تعدين الذهب-الصخري الصلب.
بعد التجوية-والنقل عبر الأنهار على المدى الطويل، يمكن أن يتركز الذهب مع الرمل والحصى والحصى والطين في مجاري الأنهار أو السهول الفيضية أو قنوات الأنهار القديمة.
يمكن استخدام الحفارة البرمائية كمعدات تعدين أمامية-لدخول مناطق المياه الضحلة- التي قد تواجه الحفارات التقليدية صعوبة في الوصول إليها والتنقيب عن الذهب-المحتوي على الرمال والحصى.
لكن التنقيب ليس سوى الخطوة الأولى.
تحتاج المواد عادةً إلى المرور عبر الفحص والغسيل وتركيز الجاذبية.
على سبيل المثال، سيتطلب المشروع المصمم لمعالجة 500 طن من المواد يوميًا واجهة أمامية-وتكوين معالجة مختلفًا عن المشروع الذي يستهدف 1500 طن يوميًا.
حجم جسيمات الذهب مهم أيضًا.
لا تتم معالجة الرواسب التي تحتوي بشكل أساسي على الذهب الخشن بنفس الطريقة التي تتم بها معالجة الرواسب التي تحتوي على نسبة عالية من الذهب الخالص.
ولذلك، عند تطوير حل معدات تعدين الذهب، فإننا نهتم أكثر بما إذا كان العميل لديه عينات معدنية، أو نتائج فحوصات، أو معلومات عن حجم جزيئات الذهب-، أو نتائج معالجة اختبار-سابقة بدلاً من مجرد السؤال عما إذا كان "يوجد ذهب" في الموقع.
يُظهر مشروع كولومبي مجموعة أخرى من المعدات
مثال مباشر نسبيا يأتي من مشروع تعدين الذهب الغريني في كولومبيا.
استخدم المشروع حفار كاتربيلر البرمائي المجهز بنظام Dragflowمضخة هيدروليكية HY50 ورأس التجريف DTM50شنت على ذراع العمل.
يختلف هذا الأسلوب عن الحفر بالدلو التقليدي.
بعد دخول النهر، لا تقوم الحفارة ببساطة بغرف المواد في دلو. وبدلاً من ذلك، يعمل النظام الهيدروليكي للحفار على تشغيل معدات التجريف تحت الماء، مما يسمح بتجريف ونقل الرمل والحصى والملاط.
فيما يتعلق بتكوين المعدات، يصبح النظام أساسًا نظام تعدين صغير تحت الماء:
هيكل سفلي برمائي + نظام هيدروليكي للحفار + رأس تجريف تحت الماء + مضخة هيدروليكية + خط أنابيب تفريغ.
يمكن أن يكون هذا النوع من الترتيب مفيدًا للأنهار الضحلة ومناطق التعدين الواقعة على طول الحدود بين الأرض والمياه.
يمكن أن يكون جذابًا بشكل خاص في المواقع التي لا تستطيع فيها سفينة تجريف الذهب الكبيرة الوصول بسهولة إلى منطقة التعدين.
هل يجب على الحفارة البرمائية استخدام دلو أو مضخة تجريف؟
لا توجد إجابة عالمية.
إذا كان التطبيق الرئيسي هو تجريف النهر، أو التنقيب عن الرمال، أو تحريك التربة على طول ضفة النهر، فإن الدلو عادةً ما يكون الخيار الأكثر وضوحًا.
إذا كانت هناك حاجة إلى نقل الملاط المحفور بشكل مستمر إلى الشاطئ، أو إذا كان التحميل والتفريغ المتكرر غير مريح، فقد يكون من المفيد التفكير في مضخة التجريف الهيدروليكية.
بالنسبة لتعدين الذهب الغريني، يجب أيضًا مراعاة نظام المعالجة النهائية.
إحدى العمليات الشائعة هي:
الحفارة البرمائية ← التنقيب عن الذهب-المحمل بالرمال والحصى ← التغذية ← الغربال أو الغربال الاهتزازي ← الغسيل ← التركيز بالجاذبية ← استعادة تركيز الذهب
الترتيب الآخر المحتمل هو:
الحفارة البرمائية ← رأس التجريف تحت الماء ← مضخة الملاط الهيدروليكية ← خط أنابيب التفريغ ← الغربلة والغسيل ← تركيز الجاذبية
لا يوجد نظام أفضل تلقائيًا.
النهج الأول هو أقرب إلى الحفر التقليدي، في حين أن الثاني هو أكثر ملاءمة للمشاريع التي تتطلب النقل المستمر للملاط.
بعض المشاريع ليست في الواقع مناسبة للحفارات البرمائية
وهذا شيء غالبا ما يتم تجاهله.
إذا كانت منطقة التعدين عميقة نسبيًا وتتطلب إنتاجًا طويل الأمد-ومستمرًا وكبير الحجم-، فقد لا تكون الحفارة البرمائية هي الحل الأنسب.
على سبيل المثال، في بحيرة كبيرة أو نهر عميق حيث يجب أن تظل المعدات طافية لفترات طويلة أثناء إجراء عمليات التجريف أو التعدين المستمرة على نطاق واسع-، قد تكون الحفارة الاحترافية أو سفينة استخراج الذهب أو سفينة التجريف بالشفط خيارًا أفضل.
من ناحية أخرى، إذا كانت منطقة التعدين تتكون بشكل رئيسي من المياه الضحلة، ربما بعمق حوالي 1-3 أمتار، مع عدم وجود حدود واضحة بين النهر والأراضي المحيطة بها، فقد تكون الحفارة البرمائية أكثر مرونة.
ولهذا السبب لا نقرر عادةً ذلك مسبقًا"يجب على العميل استخدام حفارة برمائية."
نحتاج أولاً إلى فهم ظروف الموقع ومن ثم تحديد ما إذا كانت الحفارة البرمائية هي الحل الصحيح بالفعل.
المعلومات التي يحتاجها المصنع حقًا هي أكثر من مجرد معلومات حول عمق الماء
إذا كنت تخطط لشراء أو تخصيص حفارة برمائية، فمن الأفضل توفير أكبر قدر ممكن من المعلومات عن الموقع.
على سبيل المثال:
أقصى عمق للمياه
عرض النهر
عمق الحفر المطلوب
سمك الطبقة الرسوبية أو الخام
ظروف التربة في قاع النهر
الحجم التقريبي للرمل والحصى والحصى
حجم المعالجة اليومي المتوقع
ساعات العمل اليومية
مسافة النقل للمواد المحفورة
ما إذا كان هناك حاجة إلى خط أنابيب التفريغ
ما إذا كانت هناك حاجة لمضخة التجريف الهيدروليكية
ما إذا كانت معدات الغسيل ومعالجة المعادن متاحة بالفعل
بالنسبة لمشروع تعدين الذهب الغريني، فإن تحليل المعادن وحجم جسيمات الذهب ونتائج الاختبار{0}}السابقة للمعالجة تكون مفيدة جدًا أيضًا.
قد تبدو هذه التفاصيل بسيطة، لكنها يمكن أن تؤثر بشكل مباشر على تكوين المعدات.
على سبيل المثال، قد يتطلب مشروعان معالجة 1000 طن من المواد يوميًا. إذا كانت إحدى الرواسب تتكون أساسًا من الرمال الناعمة بينما تحتوي الأخرى على كمية كبيرة من الحصى الخشن والحصى، فقد تحتاج معدات الواجهة الأمامية- ونظام الغربلة ومحطة الغسيل إلى تكوينات مختلفة تمامًا.
القيمة الحقيقية للحفارة البرمائية ليست مجرد "العمل على الأرض والمياه"
إذا نظرت فقط إلى المواد التسويقية، فإن كلمة "برمائية" تبدو بسيطة.
ولكن في المشروع الفعلي، تحل المعدات مشكلة أكثر تحديدًا:
فهو يسمح لمعدات الحفر بالدخول إلى المناطق التي لا تستطيع المعدات التقليدية أن تعمل فيها بفعالية.
لتجريف النهر، يمكن أن يدخل المياه الضحلة والطين الناعم.
بالنسبة للإنشاءات المسطحة-المد والجزر، يمكن أن يقلل ذلك من الحاجة إلى الوصول بشكل مكثف إلى-إعدادات الطرق والأرض.
بالنسبة لعمليات الأراضي الرطبة، يمكن تجهيزها بمرفقات مثل أدوات الإمساك أو أنظمة قطع النباتات المائية.
بالنسبة إلى تعدين الرمال في المياه الضحلة-، يمكن استخدامها كمعدات حفر أمامية-.
بالنسبة لتعدين الذهب الغريني، يمكن دمجه مع مضخات التجريف الهيدروليكية، وأنظمة الغربلة، ومعدات تركيز الجاذبية لإنشاء نظام تعدين واسترداد أكثر اكتمالاً.
لكن المشاريع المختلفة لا تحتاج إلى نفس "الحفارة البرمائية القياسية".
قد يركز مشروع التجريف بشكل أكبر على كفاءة الحفر ونقل المواد.
قد يركز مشروع المد والجزر-المسطح بشكل أكبر على الضغط الأرضي والتنقل.
يحتاج مشروع الحفر العميق إلى إيلاء اهتمام وثيق للاستقرار وعمق العمل.
يحتاج مشروع الذهب الغريني إلى الأخذ في الاعتبار كلاً من قدرة التعدين الأمامية{0}}وسعة معالجة المعادن النهائية.
لذلك، إذا أخبر شخص ما الشركة المصنعة ببساطة:
"أحتاج إلى حفارة برمائية."
هذه المعلومات ليست كافية.
المعلومات الأكثر فائدة هي:
أين ستعمل؟ ماذا سوف ينقب؟ كيف عميقة؟ ما هي كمية المواد التي يجب التعامل معها كل يوم؟ وماذا يحدث للمادة بعد التنقيب؟
بمجرد توضيح هذه الأسئلة، يمكن للشركة المصنعة تحديد الحمولة المناسبة للحفارة، والأبعاد العائمة، ومعدات العمل، ونظام التثبيت، والدلو أو مضخة التجريف، ومعدات الفحص أو معالجة المعادن.
بالنسبة لتجريف الأنهار، والإنشاءات المسطحة عند المد والجزر-، واستخراج الذهب الغريني بالمياه الضحلة-، فإن الحفارة البرمائية ليست مجرد حفارة "يمكنها النزول إلى الماء".
وبشكل أكثر دقة، هو أمنصة هندسة الأراضي-و-المياه التي يمكن تهيئتها وفقًا لظروف الموقع الفعلية.
وعند اختيار المعدات، يجب أن تبدأ العملية دائمًا بـموقع المشروع وظروف العمل-ليس مع طراز الجهاز.
