قضبان الحفر الحلزونية في تعدين الفحم: قواعد التشغيل التي تحافظ على سلسلة الحفر سليمة
يُعدّ حفر الفحم تحت الأرض عملية قاسية على المعدات. فالمكان ضيق ورطب، وتتغير التكوينات الجيولوجية فجأة، وعندما يحدث عطل ما على عمق 200 متر، لا يُمكن ببساطة رفع المعدات بالرافعة والبدء من جديد. ومن بين جميع مكونات سلسلة الحفر، يتحمل قضيب الحفر الحلزوني أكبر قدر من الضغط، فهو ينقل عزم الدوران، ويحمل نواتج الحفر، وينثني مع كل تغيير في التكوين الجيولوجي، كل ذلك في آن واحد.
الفرق بين قضيب حفر يدوم لأشهر وآخر ينكسر عند ثقبه الثالث يكمن عادةً في الدقائق الخمس الأولى من التشغيل والدقائق الخمس الأخيرة. إليك ما يهم.
قبل أن تبدأ حتى: الفحص الذي يستغرق خمس دقائق
لديك كومة من قضبان الحفر على الرف وثقب تريد حفره. قد يغريك الأمر بأخذ أول قضيب من الكومة والبدء بالحفر. لكن قضبان الحفر الحلزونية تعاني من بعض الأعطال الخفية التي لا تظهر إلا عند البحث عنها، وكلها تظهر في أسوأ الأوقات.
أولًا: قم بلف كل قضيب على سطح مستوٍ قبل توصيله. أي فجوة مرئية بين القضيب والسطح تعني أنه مثني. القضيب المثني في حفرة عميقة لا يحفر بشكل غير مستقيم فحسب، بل يهتز داخل الحفرة، ويضرب جدارها في كل دورة، ويُعرّض كل وصلة ملولبة فوقه لأحمال إجهاد دورية. القضيب المثني غير صالح للاستخدام. لا تحاول تقويمه.
ثانيًا: افحص شفرات اللولب. تُعدّ اللحامات التي تلتقي فيها شفرة اللولب بالأنبوب المركزي نقاط تركيز للإجهاد. ابحث عن شقوق دقيقة تتفرع من طرف اللحام - إنها صغيرة، لكنها تنتشر بسرعة بمجرد بدء الحفر. اطرق شفرات اللولب بمقبض مفتاح ربط. صوت مكتوم يدل على وجود معدن صلب. أما صوت رنين فيعني أن اللحام قد انكسر وأن شفرة اللولب أصبحت مفكوكة.
ثالثًا: حالة السن اللولبي. نظافة وجفاف السن اللولبي أمر لا غنى عنه، فهو ما يمنع سلسلة الحفر بأكملها من الانفكاك في الأعماق. غبار الفحم والطين المتراكم في جذور السن اللولبي يمنع التثبيت الكامل. قضيب الحفر الذي تم تثبيته بنسبة 80% فقط سينفك تحت تأثير عزم الدوران. نظف السن اللولبي بفرشاة سلكية، وانفخه بالهواء المضغوط إن توفر، وضع مادة مانعة للتآكل قبل كل عملية توصيل. ليس الشحم، بل مادة مانعة للتآكل مناسبة لعزم الدوران المستخدم. الشحم يتلف تحت تأثير الحرارة والضغط، بينما مادة منع التآكل لا تتأثر.
آخر فحص للمحاذاة: يجب أن يكون جهاز الحفر وقضيب الحفر وجدار البئر على نفس المحور. حتى انحراف بسيط في المحاذاة عند نقطة التثبيت يُؤدي إلى إجهاد انحناء كبير على عمق 100 متر. قم بمحاذاتها بشكل صحيح، وستحافظ قضبان الحفر على سلامتها ولن تنكسر.
بدء الحفرة: قاعدة الـ 300 مليمتر
يؤدي قضيب الحفر الحلزوني في مناجم الفحم وظيفتين: نقل الدوران إلى رأس الحفر، ونقل نواتج الحفر خارج البئر عبر الشفرات الحلزونية. تتطلب كلتا الوظيفتين دوران القضيب داخل بئر حفر مُشكّل بشكل صحيح. ولكن في بداية البئر، لا يوجد بئر حفر، بل مجرد قضيب يحاول إنشاء واحد.
هنا تبرز أهمية قاعدة الـ 300 مليمتر. خلال أول 300 مليمتر من الحفر - أي حوالي 30 سم - حافظ على سرعة دوران منخفضة، حوالي 100 إلى 150 دورة في الدقيقة، لا أكثر. حافظ على ضغط تغذية خفيف. الهدف ليس تحقيق أقصى معدل اختراق، بل السماح لرأس الحفر بتكوين ثقب نظيف ومستقيم يمكن لقضيب الحفر أن يتبعه. إلى أن تصل إلى عمق الثقب الأولي، لن يكون لقضيب الحفر أي دعم جانبي، وسيهتز عند طرفه إذا قمت بتدويره بسرعة كبيرة.
بمجرد تجاوز عمق 300 مليمتر، وعندما يبدأ جدار الحفرة بتوجيه الحفرة، يمكنك البدء بزيادة سرعة الدوران تدريجيًا. ارفع سرعة الدوران تدريجيًا إلى النطاق المستهدف - يتراوح عادةً بين 150 و300 دورة في الدقيقة لأجهزة الحفر من سلسلة CMS1 في الفحم، حيث تكون السرعة المنخفضة مناسبة لطبقات الفحم الصلبة، والسرعة العالية لطبقات الفحم اللينة. يجب أن تستقر سرعة التغذية بين 0.5 و1.5 متر في الدقيقة حسب الظروف.
قراءة الحفريات: المهارة الأكثر استهانةً في مجال حفر الفحم
إليكم ما يميز الحفارين ذوي الخبرة عن غيرهم: إنهم يراقبون الحفريات. ليس من حين لآخر، بل باستمرار.
صُممت قضبان الحفر الحلزونية لإخراج نواتج الحفر عبر تجاويفها أثناء دوران القضيب. إذا كانت نواتج الحفر تتدفق باستمرار من فوهة البئر، فهذا يعني أن البئر سليم. أما إذا توقف التدفق - ولو لثوانٍ معدودة - فهذا يعني حدوث تغيير ما. ربما اصطدمت المثقاب بمنطقة رخوة، مما أدى إلى توليد كمية من النشارة تفوق قدرة التجاويف على إزالتها. أو ربما انهار جدار البئر جزئيًا خلف المثقاب. أو ربما لا يصل سائل التنظيف إلى جبهة الحفر.
مهما كان السبب، فالحل واحد: توقف عن التغذية فورًا، حافظ على دوران المِرشة، وأرجع القضيب للخلف مسافة قصيرة - متر تقريبًا - لإزالة أي عائق يسد مسارات التغذية. ثم أعده ببطء. إن دفع القضيب للأمام عندما لا تخرج القطع هو ما يُؤدي إلى تماسك الحلقة، والحلقة المتماسكة تُعرّض القضيب لخطر الالتصاق.
المبدأ بسيط: إذا لم تخرج الرقائق، فلا تتعمق أكثر. انتهى.
عندما تسوء الأمور تحت الأرض
تتضمن عمليات حفر الفحم بعض أنماط الفشل التي لا توجد في عمليات الحفر السطحي. فتدفقات الغاز، وتدفقات المياه، والانهيارات المفاجئة للتكوينات الجيولوجية هي احتمالات حقيقية، وتحدد استجابة المشغل ما إذا كان الأمر مجرد حادث أم كارثة.
في حالة المشاكل الميكانيكية - كقضيب الحفر العالق أو الوصلة المتصلبة - ينطبق نفس المبدأ المتبع مع أي أداة حفر: لا تُجبرها. أوقف التغذية. خفّض سرعة الدوران إلى أدنى مستوى، ثم اعكس اتجاه الدوران برفق. حرّك القضيب لأعلى ولأسفل بحركات قصيرة مع تدويره ببطء في الاتجاه المعاكس. ستساعد الشفرات الحلزونية على إزالة الانسداد إذا منحتها الوقت الكافي. إن سحب قضيب الحفر العالق بقوة سحب كاملة طريقة سريعة لكسره عند أضعف نقطة، كما أن محاولة إخراج قضيب مكسور من ثقب في طبقة الفحم ليست فكرة جيدة لأي شخص.
في الحالات الحرجة المتعلقة بالسلامة - كارتفاع تركيز الغاز بشكل مفاجئ، أو تدفق المياه من البئر، أو أي علامة على انفجار - لا توجد إجراءات محددة لتحديد الأعطال. يجب إيقاف تشغيل جهاز الحفر فورًا. إخلاء المنطقة. الإبلاغ عن أي حالة طارئة. لا تستحق أي قطعة من المعدات البقاء في منطقة معرضة للخطر.
سحب القضيب: أكثر الأماكن التي تتضرر فيها القضبان
من المفارقات أن قضبان الحفر الحلزونية تتلف أثناء الفك أكثر مما تتلف أثناء الحفر. والسبب هو كسر الوصلات الملولبة. الطريقة الصحيحة: بعد تثبيت القضيب، قم بتدويره عكسيًا ببطء - لا تضغط على الوصلة بسرعة عالية. إذا لم تنفك الوصلة عند عزم دوران منخفض، فقم بفكها يدويًا باستخدام مفتاح ربط قبل إعادة تشغيل الطاقة. الدوران العكسي بسرعة عالية على وصلة محكمة سيؤدي إلى تلف السنون، وبمجرد تلف السنون، يصبح القضيب غير صالح للاستخدام.
بعد فك كل قضيب من الخيط، امسحه جيدًا. يجفّ رواسب الفحم المتبقية على أسنان الخيط وجذورها، مكونةً قشرةً تشبه الإسمنت، يصعب إزالتها في اليوم التالي. يكفي مسح سريع ورشّ رذاذ مضاد للصدأ على أسنان الخيط، وهذا يستغرق ثلاثين ثانية لكل قضيب. تُركّب واقيات أسنان الخيط قبل وضع القضيب على الحامل. تتراكم الخدوش على قمم أسنان الخيط في القضبان المخزنة بدون واقيات، وقد يتسبب الخيط المخدوش في تشابكها عند تركيبها مرة أخرى.
لا شيء من هذا معقد. لكن الطواقم التي تقوم بذلك باستمرار هي تلك التي لا تطلب عبر الراديو أدوات صيد.
