معرفی شاول معدن

شاول چیست؟

شاول نوعی از مجموعه بیل مکانیکی است که برای بارگیری سنگهای سخت (و استثنائاً خاکها) و اغلب در فضای باز (معادن روباز) مورد استفاده قرار می گیرد. شاول ها در استخراج های سطحی به روش نواری و کاواکی مورد استفاده قرار می گیرند. در روش نواری روباره برداشته شده و در یک بخش استخراج شده قبلی مجاور ریخته می شود و ماده معدنی زیر روباره بوسیله ماشین دیگری بارگیری شده و به قسمت دیگری برده می شود. شاول ها توانایی کندن و بارگیری مواد واقع در سطح ایستایی ماشین یا بالاتر از آن را دارند.

انواع شاول:

• شاول استاندارد

در معدنکاری سطحی و برای اهداف عام بکار می رود. از آنها برای بارگیری انواع کانسنگها و باطله استفاده می شود. ظرفیت آنها معمولاٌ بین ۷ تا ۴۰ متر مکعب می باشد.

• شاول های دکل بلند 

دارای دکل بلندتر و جام کوچکتر هستند و کاربردهای خاص دارند. اندازه صندوقه (جام) این شاول ها حدود ۲۵ درصد از انواع استاندارد کوچکتر است و دکل آنها بسته به اندازه جام انتخاب شده ۳۵ درصد و گاهی بیش از آن بلندتر است. شاول های دکل بلند، با صندوقه تا ۱٫۵ متر مکعب نیز ساخته شده اند.

• بارکننده های زغالی 

مشابه شاول های استاندارد می باشند ولی بیل آنها حدود ۷۵ درصد بزرگتراز انواع استاندارد مشابه است. ظرفیت این بارکننده ها تا ۱۰۰ متر مکعب نیز می رسد.

ساختمان شاول ها:

شاول ها از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند که عبارتند از :

• شاسی اصلی :

این بخش پائین ترین قسمت ساختمان شاول را تشکیل می دهد و از دو بخش ارابه و شاسی ثابت تشکیل شده است.

•  ارابه (یا وسیله حرکت) : معمولاٌ چرخ زنجیری بوده و توسط آن می توان ماشین را جابجا کرد. دلیل استفاده از چرخهای زنجیری برای جلوگیری از فرو رفتن شاول در زمین می باشد. وجود سطح تماس بیشتر چرخهای زنجیری با زمین، باعث کمتر شدن فشار وارده بروی سطح (مخصوصاً زمینهای خاکی و نرم) می شود.

البته شاول هایی با چرخ لاستیکی نیز وجود دارند که در مواقعی از آنها استفاده می گردد که مقدار بارگیری نسبتاً کم است و شاول به حرکت و جابجایی              زیادی نیاز دارد.

• شاسی ثابت :

سازه ثابت اصلی دستگاهی است که روی ارابه قرار گرفته و بخشهای دیگری روی آن قرار می گیرند.

• شاسی متحرک :

این شاسی بر روی محور قائمی که روی شاسی ثابت قرار گرفته سوار شده و می تواند حول محور تا ۳۶۰ درجه دوران کند. کلیه وسایل و تجهیزات بارگیری بر روی این شاسی قرار دارند.

• تجهیزات بارگیری :

این تجهیزات شامل دکل، بازوی جام، جام و ماشین آلات می شود که همه بر روی شاسی متحرک سوار می شوند.

 

•  دکل شاول :

یکی از بخشهای کلیدی شاول می باشد و میله ای است که به شاسی متصل بوده و به طرف جلوی ماشین زاویه دارد. در قسمت بالای دکل قرقره شیاردار وجود دارد که کابل بالابری صندوقه از روی آن عبور می کند.

اتصال دکل به بدنه شاسی بصورت لولایی بوده و دکل می تواند در جهت بالا و پایین حرکت نماید و بوسیله کابلهای مخصوص در موقعیت مورد نظر ثابت نگاه داشته شود.

• بازوی جام:

از یک طرف به جام متصل بوده و از طرف دیگر به دکل لولا شده است. در زیر بازو دندانه هایی وجود دارد که امکان حرکت بازو به جلو و عقب را فراهم می آورد، که این حرکت مبنای نفوذ در سینه کار است.

بازوی صندوقه همچنین می تواند حول محور اتصال خود به دکل به طرف بالا و پایین حرکت نماید که این کار با تغییر طول کابل بالابری انجام می گیرد.

• جام (یا صندوقه یا بیل) :

که به انتهای بازو متصل بوده و در تماس مستقیم با سینه کار قرار می گیرد. لبه جام به ناخنهای قابل تعویض مجهز است که موجب سهولت نفوذ می گردد. در زیر جام دریچه ای وجود دارد که در موقع قرار گرفتن بیل در موقعیت تخلیه به کمک کابل مخصوص باز شده و مواد داخل آن تخلیه می شود. بدیهی است که بین هر یک از بخشهای ماشین هماهنگی قدرت و ظرفیت وجود دارد، بعنوان نمونه جنس و وزن جام بستگی به نوع ماده مورد کار دارد. برای کار در زغال جامها سبکتر بوده و فرم و لبه ناخنهای آنها نیز متناسب این کار ساخته می شود.

بطور کلی عملیات شاول شامل حرکات ذیل می باشد :

• نفوذ کردن در سینه کار و پرکردن صندوقه بوسیله بازوی جام (crowding)
• بالا آوردن صندوقه و جدا کردن آن از سینه کار (hoisting)
• دور زدن به محل تخلیه (swining)
• تخلیه صندوقه بوسیله بازکردن دریچه بیل (dumping)
• چرخش مجدد بطرف سینه کار جهت شروع چرخه بعدی (swining)
• در صورت نیاز حرکت به محل بارگیری جدید بوسیله چرخ زنجیری (propelling)

شاول های قدیمی مکانیکی و شاول های جدید با نیروی هیدرولیکی کار می کنند. شاول ها معمولاً از پائین به بالا (یعنی از کف به بالا) بار برمی دارند ولی شاول هایی نیز ساخته شده اند که بار را از بالا به پائین برداشت می کنند. شاول های معادن بزرگ با ظرفیت جام تا ۳۰ متر مکعب کار میکنند. شاول می تواند بار را بداخل سنگ شکن اولیه که معمولاٌ سنگ شکنی منقول است بریزد، سپس توسط نوار که معمولاً تغییرات آن بسادگی امکانپذیر است مواد از معدن جابجا می شوند (این بحث مربوط به طراحی معدن می باشد) .

سیستم محرکه شاول :

  دو روش اصلی برای تامین قدرت مورد نیاز شاول ها وجود دارد :

شاول های کوچکتر ، تا ظرفیت حدود ۱۰ متر مکعب ، دارای موتور دیزلی هستند. ماشینهای بزرگتر که از نیروی الکتریسیته برای تامین محرکه مورد نیاز خود استفاده می کنند. (این قدرت می تواند از طریق کابل دنبایه و برق سه فاز AC تامین شده یا سیستم محرکه شاول دیزل الکتریک باشد. موتورهای دیزلی قابلیت تحرک بیشتری را برای ماشین بوجود می آورند ولی عمر عملیاتی آنها نسبت به انواع الکتریکی کمتر است. در عوض موتورهای الکتریکی نیاز به نگهداری و تعمیر کمتر داشته ، عمر عملیاتی آنها بیشتر است ، ولی فاقد تحرک کافی هستند. (ضمناً بدلیل وجود کابل در این نوع ، مشکلات نگهداری و تعمیرات (نت) و انتقال کابلها به مکان دیگر در هنگام تغییر محل شاول وجود دارد. به علت اینکه کابلها معمولاً طولانی و سنگین می باشند ، برای حمل آنها معمولاً از لودر استفاده می گردد که گاهاً باعث آسیب دیدگی کابلها می گردد ، از طرف دیگر بدلیل عبور و مرور وسایل و پراکنده بودن کابلها بر روی زمین باز هم احتمال آسیب دیدگی کابل وجود دارد) .

سیستمهای حرکتی اصلی شاول که نیازمند قدرت محرکه هستند شامل موارد ذیل می باشند:

• سیستم بالابری
• سیستم نفوذ در سینه کار
• سیستم حرکت دورانی
• سیستم حرکت انتقالی

در اکثر ماشنها برای هر سیستم حرکتی یک موتور محرکه مستقل وجود دارد.

 استفاده از شاول ها (اکسکاواتورهای کابلی):

برای کمینه کردن هزینه بارگیری ظرفیت شاول باید با ظرفیت کامیونی که با آن کارمی کند هماهنگ باشد. بعنوان یک قاعده تجربی کامیون باید با ۴ تا ۵ صندوقه شاول پر شود. بعنوان مثال اگر کامیونی در حدود ۱۵۰ تن را در نظر بگیریم ، با توجه به چگالی مواد ، شاول هایی با بیلهای ۲۰ تا ۳۰ متر مکعبی برای این چنین کامیونهایی مناسب هستند. باید توجه داشت که ظرفیت واقعی صندوقه با ظرفیت اسمی آن یکسان نیست و معمولاً با ضرب کردن ظرفیت اسمی جام در یک ضریب که به ضریب بیل DF (Deeper Factor) موسوم است ، ظرفیت واقعی بیل بدست می آید. مقدار ضریب بیل بسته به نوع ماده و شرایط کاری می تواند از حدود ۴۰ درصد تا بیش از ۱۰۰ درصد تغییر کند. بطور تجربی این ضریب به شرح ذیل می باشد :

• برای مواد با قابلیت کنده شدن آسان ۸۵ تا ۱۲۰ درصد
• برای مواد با قابلیت کنده شدن متوسط ۸۰ تا ۹۰ درصد
• برای مواد با حفاری سخت ۷۰ تا ۸۰ درصد
• برای سنگ ۴۰ تا ۶۰ درصد

 زمان چرخه شاول:

• عامل مهم در کارایی شاول زمان چرخه آن است. این زمان از زمانهای لازم برای عملیاتهای زیر تشکیل شده است:
• نفوذ در سینه کار و پر کردن صندوقه بالابری جام
• گردش بطرف باربر و گردش بطرف سینه کار
• زمان چرخه به زاویه چرخش، اندازه شاول و مهارت کاربر بستگی دارد و معمولاً از حدود ۲۵ ثانیه تا بیش از یک دقیقه متغیر است.

بیشترین زمان چرخه به گردش شاول بطرف باربر و بازگشت بطرف سینه کار اختصاص دارد (حدود ۶۰ درصد) و در نتیجه نحوه قرار گیری کامیون در کنار شاول از اهمیت بالایی برخوردار است. در آرایشهای معمولی کامیون در کنار شاول و در سمت چپ آن قرار می گیرد، گاهی برای تسریع در کار، وسیله باربر در صورت مناسب بودن شرایط در هر دو طرف شاول قرار می گیرد تا زمان مانور کاهش یابد، زاویه گردش شاول در این حالتها حدود ۹۰ درجه می باشد. با توجه به طولانی تر بودن زمان چرخه کامیون، معمولاٌ یک شاول به چند کامیون سرویس می دهد.

مزایای شاول:

1. هدایت جام ساده است.
2. از پائین به بالا و بالعکس بارگیری می کند.
3. تخلیه بدون جابجایی شاسی می باشد و فقط با حرکت دورانی دکل و اتاقک صورت می گیرد.
4. سنگ را عملاٌ با ابعاد بزرگ می پذیرد.
5. در برابر دیوارهای سنگی بدلیل بزرگی جثه و استحکام مقاومت دارد.
6. درسطوح (کف های) سست نیز استقرار می یابد.

معایب شاول:

1. هزینه خرید آن زیاد است.
2. حداقل بار را لازم دارد تا اقتصادی کار کند.
3. تعمیرات آن پر هزینه است.
4. به علت خصوصیات مانور کم باید به اندازه کافی جا آماده باشد تا بارگیری صورت بگیرد.

طول بوم های شاول ها به طور منظم از 200 فوت فراتر می رود و دکل کامل می تواند تا 10000 تن وزن داشته باشد. شاول ها می توانند سطل هایی با حجم تا 180 یارد مکعب داشته باشند موتور احتراقی خودرو، ابزار کار و وزنه تعادل روی عرشه قرار دارند. عرشه شامل موتورهایی است که مستقیماً مسیرها و وینچ ها را هدایت می کنند. سطل به انتهای بازو متصل می شود و می تواند به صورت هیدرولیکی یا الکتریکی تغذیه شود. شاول ها نسخه‌های بزرگ‌تری از همتایان ساخت‌وساز جاده‌ای و ساختمانی خود هستند. از آنجایی که به ندرت باید از محل استخراج خارج شوند، اندازه و وزن آنها بر خلاف تجهیزات ساختمانی معمولی حیاتی نیست. به طور معمول، سکوهای ساخت و ساز راه و ساختمان باید به طور مکرر توسط تریلر کامیون به مغازه و سپس به سایر محل های کار بکسل شوند. شاول ها باید به مجموعه های فرعی تقسیم شوند و به صورت تکه تکه از کارخانه به محل معدن منتقل شوند. به همین دلیل، این بیل های معدن معمولا تمام عمر خود را در یک سایت معدن می گذرانند.

شاول یک ماشین مجهز به سطل است که معمولاً با انرژی الکتریکی کار می کند و برای حفر و بارگیری زمین یا سنگ خرد شده و برای استخراج مواد معدنی استفاده می شود. شاول ها نوعی بیل مکانیکی طناب/کابلی هستند که در آن بازوی حفاری به جای هیدرولیک مانند بیل مکانیکی های هیدرولیک رایج تر، توسط وینچ ها و طناب های فولادی کنترل و تامین می شود. بیل های برقی معمولاً از یک عرشه گردان با نیروگاه، مکانیزم های محرک و کنترل، معمولاً یک وزنه تعادل، و یک ضمیمه جلویی مانند جرثقیل (“بوم”) که از یک دسته پشتیبانی می کند (“dipper” یا “dipper stick”) تشکیل شده است. با حفار (“سطل”) در انتها. اصطلاح “دیپر” نیز گاهی برای اشاره به ترکیب دسته و حفار استفاده می شود. ماشین آلات بر روی یک سکوی پایه با آهنگ یا چرخ نصب شده است.ظرفیت سطل مدرن از 8 متر مکعب تا نزدیک به 80 متر متغیر است بیل های برقی اصولاً برای حفاری و برداشتن بار روباز در عملیات معدنکاری باز استفاده می شوند. آنها همچنین ممکن است برای بارگیری مواد معدنی مانند زغال سنگ استفاده شوند. آنها معادل مدرن بیل های بخار هستند و به روشی مشابه عمل می کنند.

 

کاربردهای دیگر شاول عبارتند از:

• کار از فاصله نزدیک
• حفر مواد بسیار سخت.
• برداشتن تخته سنگ های بزرگ
• حفاری مواد و بارگیری کامیون ها.

 

چرخه کار بیل یا چرخه حفاری از چهار مرحله تشکیل شده است:

1. حفاری
2. تاب خوردن
3. تخلیه
4. بازگشت

در کل شاول معدن دستگاه حفاری بزرگ با کارایی بالا است که برای سرعت بخشیدن به فرایند استخراج در معادن بسیار ضروری و مهم است ، ما در شرکت اروند تحقیقات جامعی در مورد این دستگاه ، برندهای سازنده و قطعات مهم در موقع نیاز به بازسازی آن انجام داده ایم . شما می توانید  در قسمت خدمات اروند ، نمونه پروژه های اورهال و بازسازی ماشین آلات راهسازی و معدنی ما رو ببینید .

” شرکت اروند پیشرو در توسعه و هوشمندسازی معادن ایران ”

 

منابع جهانی ” معرفی شاول ” کلیک کنید . (wikipedia)

معرفی دستگاه شاول کلیک کنید ( کمپانی آلمانی)