افهم 38 مصطلحًا من مصطلحات التعدين السطحي في لمحة
في التعدين السطحي، تُشكّل المصطلحات المهنية لغةً مشتركةً تُوحّد عمليات الإنتاج وتضمن عمليات آمنة وفعّالة. تشمل هذه المصطلحات تخطيط المناجم، وأساليب التعدين، والمعايير الأساسية، والمعدات، وإدارة السلامة في جميع مراحل العمل. يشرح ما يلي 38 مصطلحًا أساسيًا مُصنّفة ضمن فئات منطقية لمساعدتك على فهم المنطق الأساسي والنقاط الرئيسية للتعدين السطحي بسرعة.
أولاً: المصطلحات الأساسية لهندسة المناجم وحدودها. تحدد هذه المصطلحات الشكل المكاني للمنجم ومعايير الحدود ومنطقة العمل - وهي أسس تخطيط وتصميم المناجم.
منجم مكشوف على سفح التل: منطقة التعدين المكشوف الواقعة فوق خط الكنتور المغلق؛ تتأثر ظروف التعدين بالانحدار والارتفاع وعوامل التضاريس الأخرى. مناسب للرواسب الضحلة نسبيًا بالقرب من الجزء العلوي من التل.
منخفض/مكشوف أسفل خط الكنتور: منطقة التعدين الواقعة أسفل خط الكنتور المغلق. مع ازدياد العمق، يصبح استقرار المنحدرات وتصريف المياه من الشواغل الرئيسية؛ وهو أمر شائع في المناطق التي يكون فيها الرواسب مدفونة على أعماق كبيرة.
خط الكنتور المغلق (خط الكنتور المغلق): منحنى مغلق عند ارتفاع مشترك يحدد الحد الأعلى للتعدين في الحفرة المفتوحة؛ يفصل أعمال التلال عن الحفرة المنخفضة ويلعب دورًا حاسمًا في تحديد مدى المنجم.
منطقة العمل في الحفرة المفتوحة: المصطلح الجماعي للحفرة والمدرجات والقنوات المفتوحة التي يتم إنشاؤها بواسطة التعدين؛ وهي المنطقة التي تحدث فيها عمليات الاستخراج والتجريد وغيرها من العمليات الأساسية.
حدود الحفرة ومكوناتها: هي المخطط المكاني الذي يتشكل في نهاية التعدين السطحي (أو في مرحلة معينة)، ويتألف من حدود السطح، ومحيط القاع، والمنحدرات المحيطة. ويُعد تحديد هذه الحدود أمراً بالغ الأهمية لتحقيق التوازن بين استخلاص الموارد، والجدوى الاقتصادية، واستقرار المنحدرات، وهو عنصر أساسي في تصميم المنجم.
الحد السفلي النهائي (المحيط السفلي): هو خط التقاطع بين منحدر المصطبة النهائي وقاع الحفرة؛ وهو يحدد امتداد قاع الحفرة ويُعدّ حدًا أساسيًا لعمق التعدين. يمكن تصنيف السدود النهائية الواقعة فوق هذا الخط إلى سدود أمان، وسدود نقل، وسدود تنظيف.
ثانياً: مناطق العمل الأساسية ومصطلحات الطبقات. تتوافق هذه المصطلحات مع الوحدات الطبقية المستخدمة في التعدين على المصاطب وتؤثر بشكل مباشر على النظام والكفاءة والسلامة.
المصطبة: طبقة أفقية من الصخور والخامات ذات سماكة محددة، يتم استخراجها من الأعلى إلى الأسفل بترتيب متدرج. تساهم المصاطب في التحكم بارتفاع التعدين، وتحسين السلامة، وتسهيل عمليات الحفر والتحميل والنقل.
منطقة التفجير: هي تقسيم منطقة العمل إلى شرائح يتم تفجيرها واستخراج المعادن منها بالتتابع. يؤدي التقسيم السليم إلى تحسين كفاءة التفجير وتقليل مخاطر السلامة.
عرض القطع (شريط الحفر): هو العرض الذي يتم حفره في تمريرة واحدة بواسطة الحفارة. وتعتمد قيمته على نوع الحفارة وخصائص الصخور وطريقة التعدين، ويؤثر بشكل مباشر على إنتاجية التمريرة الواحدة والتقدم العام.
منصة العمل (منضدة العمل): السطح الموجود على مناضد العمل حيث تتم عمليات الحفر والتجريف. يجب أن يكون لها عرض وقدرة تحمل كافية للحفارات وشاحنات النقل، وينبغي أن تتضمن منحدرًا لتصريف المياه لمنع تراكمها.
منحدرات الوصول (منحدرات النقل): مسارات نقل مائلة تربط بين مستويات السطح، ومواقع العمل، والارتفاعات المختلفة. تُصنف هذه المنحدرات إلى منحدرات رئيسية (لنقل المواد السائبة) ومنحدرات مساعدة (للمعدات والأفراد).
الخندق الافتتاحي (خندق الفتح): خندق شبه أفقي يتم حفره لتحديد خط العمل للمنصة؛ يتم تحديد موقعه وطوله وعرضه بواسطة خط التعدين المخطط له، وهي متطلبات أساسية لبدء العمليات على هذا المستوى.
ثالثًا: المصطلحات المتعلقة بالمنحدرات (الضرورية للسلامة) يُعد استقرار المنحدرات أساسًا لإنتاج آمن في المناجم المكشوفة. وتحدد هذه المصطلحات أنواع المنحدرات والمعايير الرئيسية وخصائص الحماية.
الجدار غير العامل: المنطقة المحيطة بالحفرة، والتي تتكون من منصات المقاعد المكتملة، وأسطح المنحدرات، وقيعان منحدرات الوصول. على الرغم من توقف التعدين النشط فيها، إلا أنها تتطلب إدارة استقرار طويلة الأجل لمنع الانهيارات الأرضية.
الجدار النهائي: جدار غير عامل يقع على حدود التعدين النهائية؛ يُطلق على الجدار الموجود على الجانب السفلي من الرواسب اسم الجدار السفلي. يتم تحديد موقعه وشكله أثناء التصميم، وهما عنصران أساسيان لاستصلاح الأراضي بعد التعدين وإعادة تأهيل النظام البيئي.
الجدار العالي (الجدار العلوي): الجدار الموجود على الجانب العلوي من الرواسب؛ يؤثر استقراره بشكل مباشر على السلامة في منطقة الحفرة العلوية ويتم مراقبته وتعزيزه حسب الحاجة.
الجدار النهائي: الجدار الموجود في نهايات الرواسب؛ يجب أن يراعي حفره وصيانته اتجاه الخام وتسلسل التعدين للحفاظ على استمرارية العمليات بشكل عام.
الجدار العامل (الجدار النشط): يتألف من مصاطب يتم استخراجها حاليًا أو على وشك الاستخراج؛ وهو منطقة الإنتاج النشطة. يتم تعديل زوايا الميل وارتفاعات المصاطب ديناميكيًا مع تقدم عملية التعدين.
زاوية الميل النهائي: الزاوية بين وجه الميل النهائي والمستوى الأفقي؛ وهي تشير إلى انحدار الجدار النهائي ويتم تحديدها بواسطة ميكانيكا الصخور وارتفاع الميل وحسابات الاستقرار لضمان الاستقرار على المدى الطويل.
الوجه النهائي للمنحدر: سطح المنحدر الذي يصبح الجدار النهائي عندما تصل المصاطب غير العاملة إلى الحدود النهائية؛ يجب أن يتوافق شكله بدقة مع التصميم ويمثل حالة نهاية التعدين.
زاوية ميل الجدار العامل: الزاوية بين وجه الجدار النشط والمستوى الأفقي؛ فهي تؤثر على الاستقرار والإنتاجية ويجب تحسينها وفقًا للمرحلة الحالية وظروف الصخور.
سطح جدار العمل: السطح المائل الوهمي المتشكل بين طرف المقعد العلوي وطرف المقعد السفلي لجدار العمل؛ وهو يعكس بصريًا هندسة الجدار بشكل عام ويوجه تخطيط الزاوية والعملية.
حاجز الأمان (حاجز التقاط الصخور): مصمم لتخفيف حدة تساقط الصخور واعتراضها، وتقليل زاوية الميل الفعالة، وحماية المستويات السفلية. يتم تحديد العرض والتباعد بناءً على ارتفاع المنحدر واستقرار الصخور.
رصيف النقل (منصة النقل): هو الرصيف أو الطريق الذي يربط بين طاولات العمل ومنحدرات الوصول، وهو مصمم للمرور الآمن لمركبات النقل؛ يجب أن يتناسب عرضه وانحداره وسطحه مع أنواع المركبات وأحجام النقل.
منصة التنظيف (منصة التقاط/تنظيف): تُركّب دوريًا على طول المنحدر لاعتراض الصخور المتساقطة والسماح بإزالتها بواسطة معدات التنظيف. كما أنها تعمل كحاجز أمان لحماية العمليات في الأسفل.
رابعاً: معايير التعدين الأساسية (التخطيط الاقتصادي والإنتاجي) تقيس هذه المؤشرات اقتصاديات التعدين وحجمه وتوجه تخطيط الإنتاج.
نسبة التعرية: هي نسبة النفايات (التربة السطحية) إلى الخام (طن/طن أو متر مكعب/متر مكعب). وهي مؤشر اقتصادي أساسي للتعدين السطحي: فكلما انخفضت نسبة التعرية، كان الوضع الاقتصادي أفضل.
متوسط نسبة التعرية (np): نسبة إجمالي حجم النفايات نائب الرئيس إلى إجمالي حجم الخام أب داخل حدود الحفرة: np = نائب الرئيس / أب. وهي تعكس النسبة الإجمالية للنفايات إلى الخام في الحفرة المخطط لها، وهي مهمة للتخطيط والتقييم الاقتصادي.
نسبة تجريد الطبقة (nf): نسبة النفايات Vf إلى الخام أف في طبقة معينة: nf = Vf / أف. يتم استخدامها لتحليل اقتصاديات طبقات محددة وللمساعدة في تحديد ترتيب وطريقة التعدين.
نسبة التعرية الهامشية (نيوجيرسي): هي نسبة النفايات المتزايدة إلى الخام المتزايد عند تمديد حدود الحفرة بمقدار وحدة عمق: نيوجيرسي = ΔV / ΔA. تساعد هذه النسبة في تحديد ما إذا كان تعميق حدود الحفرة مبرراً اقتصادياً؛ فإذا كانت النسبة أقل من نسبة القطع الاقتصادي، فقد يكون التعميق ممكناً.
نسبة التجريد التشغيلي/الإنتاجي (ns): نسبة النفايات ضد إلى الخام مثل خلال فترة إنتاج محددة: ns = ضد / مثل. وهي تعكس نسب الخام إلى النفايات خلال مرحلة الإنتاج، وتُعد مهمة لجدولة الإنتاج وتخصيص المعدات.
نسبة التعرية الاقتصادية: هي الحد الأقصى لكمية النفايات لكل وحدة خام التي تُعتبر مقبولة اقتصاديًا للتعدين السطحي. المناطق التي تتجاوز هذه النسبة غير مجدية اقتصاديًا للتعدين، وتتطلب حسابًا باستخدام سعر الخام وتكاليف التعدين والتعرية.
إجمالي الحمولة المستخرجة: مجموع الخام المنتج والنفايات التي تمت إزالتها؛ وهو يعكس بشكل مباشر حجم الإنتاج وكثافة العمليات.
الطاقة الإنتاجية للمنجم (طن/سنة): تُعبّر عنها طاقة الخام أك وطاقة المواد الكلية A، حيث A = أك × (1 + ns). يجب تحديد الطاقة الإنتاجية وفقًا للاحتياطيات وطلب السوق والظروف الفنية، وهي تُعدّ أحد معايير التصميم الأساسية.
العمر التشغيلي المخطط للمنجم (العمر الاقتصادي): هو العمر التشغيلي الذي يتم اختياره لتحقيق أقصى فائدة اقتصادية ممكنة، مع الأخذ في الاعتبار حجم الإنشاء والاحتياطيات الصناعية المؤكدة. ويراعي هذا العمر التشغيلي استغلال الموارد، وفترة استرداد رأس المال، واستهلاك المعدات لضمان تحقيق أفضل النتائج الاقتصادية.
خامساً: أساليب التعدين والتقنيات الداعمة. تشمل هذه المصطلحات أساليب التعرية والنقل والتفجير ومعالجة النفايات - وهي أساسية للعمليات السلسة.
تشمل معايير التفجير: الحمل على المصطبة (خط السد)، والمسافة بين الثقوب ونمطها، وعامل التقارب، والحفر الزائد، وطول السد، واستهلاك المتفجرات لكل وحدة، وكمية الشحنة لكل ثقب. يؤثر الاختيار الأمثل على تفتيت الصخور، وسلامة التفجير، واستهلاك المتفجرات، ويتم تحسينه من خلال التجارب الميدانية والحسابات.
أساليب التعدين السطحي: دراسة التسلسل والعلاقات المكانية في التعدين، والتجريف، واستخراج الخام. تعمل الأساليب المناسبة (مثل التعدين على شكل مصاطب، والتعدين على الجدران العالية، وما إلى ذلك) على تحسين الكفاءة، وخفض التكاليف، وضمان السلامة.
تشمل وسائل النقل في المناجم المكشوفة: النقل بالسكك الحديدية، والنقل البري، والنقل بالرافعات على المنحدرات، والنقل المختلط، والسيور الناقلة، والنقل الهيدروليكي، والنقل بالجاذبية. ولكل وسيلة مزاياها وعيوبها، ويجب اختيارها بناءً على حجم المنجم، وتضاريسه، وخصائص المواد.
طرق التخلص من الصخور النفايات: تشمل الأمثلة النقل بالشاحنات ودفع الجرافات، والنقل بالسكك الحديدية مع وضع الحفارات، والتجريف والدفع بالجرافات، والتفريغ بالرافعات، والتكديس على السيور الناقلة. يعتمد الاختيار على طريقة النقل، وظروف موقع التخلص، وتصميم المعدات لضمان وضع النفايات بشكل منظم وآمن وتقليل الأثر البيئي.
تشمل العوامل الرئيسية المؤثرة على استقرار مكب النفايات: ميل المكب، وارتفاع التكديس، وتركيب الأساسات وقدرتها على التحمل، وخصائص التربة والصخور، وتسلسل التكديس. ومن أنماط الانهيار الشائعة الانهيارات الأرضية وتدفقات الحطام. يجب أن يعتمد التصميم والتشغيل على تسلسلات تكديس مناسبة، ومعالجة للأساسات، وأنظمة تصريف للحفاظ على الاستقرار.
باختصار، تشمل هذه المصطلحات الثمانية والثلاثون تخطيط المناجم وتصميمها وإنتاجها وإدارة السلامة فيها. ويُعدّ فهم معانيها وعلاقاتها المتبادلة أمراً أساسياً لإتقان عمليات التعدين السطحي وضمان عمليات آمنة وفعّالة.
