اختيار عدد ونوع أذرع الحفر لجهاز حفر الصخور بالطريقة الصحيحة
يتطلب تحديد عدد أذرع الحفر واختيار أنواعها لمنصة حفر الصخور مراعاة عدة عوامل، منها ظروف البناء، وأداء المعدات، والكفاءة التشغيلية، والتوافق مع الموقع. ويمكن تقسيم القرار إلى بُعدين رئيسيين، مع مراعاة الاعتبارات الرئيسية التالية.
I. العوامل الأساسية لتحديد كمية ذراع الحفر
خصائص المقطع العرضي للحفر: مساحة المقطع العرضي هي المعيار الأساسي. بالنسبة لأجزاء الأنفاق الكبيرة التي تتراوح مساحتها بين 50 و150 مترًا مربعًا، تُحسب كميات حفر الآبار عادةً بمعدل ثقب أو ثقبين لكل متر مربع؛ أما الأجزاء الأكبر، فتتطلب عادةً أذرعًا إضافية لتوزيع عبء العمل. يؤثر شكل المقطع العرضي (مثل: دائري، مستطيل) على توزيع الآبار؛ وقد تتطلب المقاطع المعقدة أذرعًا إضافية لتلبية احتياجات الحفر في مناطق مختلفة.
متطلبات دورة التقدم والجدول الزمني: يُحدِّد الوقت المخصص للحفر في دورة تقدم حفر الأنفاق عدد الرافعات بشكل مباشر. عندما يتجاوز التقدم الشهري 100 متر، غالبًا ما يُحدَّد وقت الحفر بـ 4-8 ساعات؛ وإذا كان الوقت ضيقًا، يلزم المزيد من الرافعات لتقليل مدة التشغيل. كلما كان الجدول الزمني العام أكثر ضيقًا، زادت أهمية توفير عدد مناسب من الرافعات لضمان التقدم ومنع تحول الحفر إلى عقبة.
إنتاجية الحفار/المنصة: تختلف كفاءة أنواع المنصات اختلافًا ملحوظًا. تحقق المنصات الهوائية الثقيلة اختراقًا فعالًا يبلغ حوالي 0.5 متر/دقيقة على الصخور الصلبة، بينما يمكن أن تصل المنصات الهيدروليكية إلى حوالي 0.8 متر/دقيقة. عادةً ما يكون اختراق العمل الفعلي 60-70% فقط من سرعة الحفر النظرية، ويتأثر أيضًا بمهارة المشغل. يؤدي انخفاض الإنتاجية إلى زيادة عدد الرافعات اللازمة لتحقيق نفس حجم الحفر. يجب أيضًا مراعاة سعة منطقة العمل لكل منصة: تغطي المنصات الهوائية الثقيلة عادةً 15-20 مترًا مربعًا من سطح الأرض، بينما تغطي المنصات الهيدروليكية 20-30 مترًا مربعًا؛ تُمكّن هذه الأرقام من تقدير عدد الرافعات المطلوبة بسرعة.
الثاني. العوامل الأساسية لاختيار أنواع ذراع الحفر
توافق المعدات ومدى العمل: يجب ربط منصات الحفر الكبيرة بأذرع هيدروليكية ثقيلة لتلبية احتياجات الدعم والتشغيل للحفارات الثقيلة الموجهة بالسكك الحديدية. بالنسبة لأجزاء الأنفاق الكبيرة، توفر الأذرع التلسكوبية مزايا: إذ يغطي المدى الممتد مقطعًا عرضيًا أكبر أثناء التشغيل، بينما يُقصّر الطول المتراجع طول المنصة للنقل، ويُحسّن إدارة مركز الثقل، ويُعزز قابلية الحركة والتكيف مع الموقع. بالنسبة للأجزاء الصغيرة أو ذات المدى الثابت، عادةً ما تكون الأذرع ذات الطول الثابت كافية.
متطلبات دقة الحفر: إذا كانت هناك حاجة لحفر ثقوب محيطية للتحكم في مسار الحفر، فاختر أذرع توجيه مزودة بقضبان توجيه دوارة/محورية ليتمكن المحفّر من العمل بالقرب من حدود المقطع والتحكم بدقة في مخطط الحفر. بالنسبة للحفر الداخلي أو الثقوب المساعدة حيث تكون دقة الحواف أقل أهمية، فإن أذرع التوجيه غير المحورية مقبولة وتُقلل من تكاليف المعدات.
ملاءمة العلامة التجارية وظروف العمل: تقدم كبرى الشركات المصنعة، مثل أطلس كوبكو وتامروك، نماذج قياسية من منصات الحفر بتكوينات ذراع متطورة؛ وتستخدم معايير توافق النماذج هذه لضمان توافق المعدات وتبسيط صيانتها. كما يجب مواءمة نوع الذراع مع ظروف الأرض: ففي الصخور شديدة الصلابة، توفر الرافعات الهيدروليكية عادةً متانة وكفاءة أفضل، مما يقلل من تآكل المعدات وتوقفها عن العمل.
من خلال تقييم هذه العوامل معًا - هندسة الحفر، والجدول الزمني، وإنتاجية الحفارة، ومدى الذراع، واحتياجات الدقة، وتوافق المعدات - يمكنك تحديد العدد المناسب من الذراعات واختيار نوع الذراع الذي يناسب المشروع بشكل أفضل.
