استرجاع انسكابات التعدين بالشفط: اختيار المعدات لنقاط تحويل السيور

يبدأ الحديث عن استرجاع انسكابات التعدين بالشفط من مشهد مألوف في كل منجم: فكل نقطة تحويل على السيور الناقلة (conveyor transfer points) تفقد جزءًا من المادة. الحبيبات الناعمة تتسرب من تحت مطاط الإحكام الجانبي (skirting)، والمواد العالقة بالسير الراجع (carryback) تتساقط منه، والكتل ترتد خارج مجرى التفريغ (chute)، حتى يتكوّن تحت الهيكل كوم من الانسكابات. وإزالة هذا الكوم بالجاروف عمل بطيء يثير الغبار على مقربة من معدات متحركة، وكثيرًا ما يؤجَّل حتى يطمر البكرات الحاملة (idlers) أو يسد ممرًا للمشاة.

ويحلّ الشفط محل هذا التنظيف اليدوي: إذ تُرفع المادة عبر خرطوم إلى خزان أو حاوية محكمة الإغلاق، ثم تُنقل إلى نقطة تفريغ محددة. يشرح هذا الدليل كيف تختار معدات الشفط لنقاط التحويل، وما الذي يجب قياسه قبل مخاطبة المورّد، وما الأخطاء التي تجعل الأنظمة تعمل دون المستوى المطلوب.

لماذا تتراكم المواد أسفل نقاط تحويل السيور الناقلة؟

تتركز الانسكابات عند نقاط التحويل لأنها المواضع التي يتغير فيها اتجاه المادة وسرعتها وارتفاع سقوطها. فأي فجوة بين مجرى التفريغ ومطاط الإحكام والسير، وأي انحراف للسير عن مساره، وأي مواد عالقة تفلت من منظفات السير (belt cleaners)، ينتهي بها المطاف على الأرض أو على الهيكل الفولاذي أسفلها.

ويترتب على ذلك أمران عمليان. الأول أن الاسترجاع بالشفط يعالج العَرَض، ولذلك يحقق أفضل نتائجه إلى جانب معالجة المصدر، مثل ضبط محاذاة مجاري التفريغ وتحسين الإحكام وتنظيف السير. والثاني أن الانسكاب نادرًا ما يكون متجانسًا: فقد تُنتج نقطة تحويل واحدة غبارًا جافًا وحبيبات ناعمة رطبة وكتلًا خشنة، وعلى المعدات أن تتعامل مع أسوأ هذه الحالات لا مع متوسطها.

ما الخيارات المتاحة للمنجم لجمع انسكابات السيور الناقلة؟

تختار المناجم عمومًا بين التنظيف اليدوي، والمعدات المتحركة، والغسل بالماء، والجمع بالشفط، ولكل منها ظروف انسكاب تناسبه.

وتؤثر طريقة التنظيف أيضًا في التعرض للغبار. إذ تشير هيئة الصحة والسلامة البريطانية (UK HSE) إلى أن الكنس الجاف قد يُنتج مستويات عالية من الغبار، وكمرجع أمريكي، لا يسمح معيار OSHA الخاص بالسيليكا البلورية القابلة للاستنشاق بالكنس الجاف أو التنظيف بالفرشاة إذا كان قد يسهم في التعرض، إلا إذا تعذّر استخدام الكنس الرطب أو الشفط بمكانس مزودة بفلاتر HEPA أو غيرها من الطرق منخفضة التعرض. ولا يُلزم أيٌّ من المرجعين المواقعَ في الأردن أو السعودية أو العراق، لكنهما مرجعان واسعا الاستخدام.

ما خصائص المادة التي تحدد اختيار نظام استرجاع انسكابات التعدين بالشفط؟

خصائص المادة هي التي تحدد مبدأ الشفط، وترتيب الفاصل والفلتر، والخزان، لذا وصِّف الانسكاب قبل مناقشة الطرازات. سجّل ما يلي لكل نقطة تحويل:

• نطاق الحجم: من أنعم غبار إلى أكبر كتلة يجب أن تمر عبر الفوهة والخرطوم.
• الكثافة الظاهرية (bulk density): تحدد مقدار ما يستطيع الخزان أو الحاوية حمله ضمن الحمولة المقررة.
• الرطوبة واللزوجة: قد تتراكم الحبيبات الناعمة الرطبة داخل الخراطيم والفواصل.
• درجة الكشط: تحدد معدل تآكل الخراطيم والأكواع والفوهات، وبالتالي تخطيط قطع الغيار.
• درجة الحرارة: مهمة حيث تأتي الانسكابات من المجففات أو غيرها من العمليات الساخنة.
• بيانات المخاطر: محتوى السيليكا، والسمّية، وما إذا كان تقييم الموقع يصنّف الغبار على أنه قابل للاشتعال.
• الوجهة: هل يجب أن تعود المادة إلى العملية الإنتاجية أم تخرج من المنطقة كمخلفات.

تصف DISAB، التي تورّد الفيصلية للمشاريع (Al Faisaliah Enterprises) شاحنات الشفط والوحدات المتنقلة والأنظمة المركزية الخاصة بها، شاحنتها LN30 بأنها مصممة لشفط المواد الرطبة والجافة ونفخها، أفقيًا ورأسيًا، وتُدرج نسخًا بمواصفات ADR (للبضائع الخطرة) من بعض شاحناتها. لكنها لا تنشر أرقامًا عامة لمسافة الشفط أو ارتفاع الرفع، لذا يجب أن تقود بيانات التطبيق الفعلية قرار الاختيار، لا جدولٌ في كتيّب. وتشمل مجموعة شاحنات الشفط من DISAB عائلات Centurion وFuturion وVacturion.

كيف تغيّر مسافة الخرطوم وتخطيط الموقع الإجابة؟

غالبًا ما يحدد مسار الخرطوم من وحدة الشفط إلى أبعد نقطة انسكاب ما إذا كان الخيار العملي جهازًا محمولًا على شاحنة، أو وحدة متنقلة، أو شبكة أنابيب ثابتة. فالفواقد تزداد كلما طال المسار وارتفع وكثرت انحناءاته، والمواد الثقيلة أو الرطبة أول ما يتأثر بذلك.

قِس المسار بدلًا من تقديره:

• المسافة الأفقية من الموقع المقترح للوحدة إلى كل نقطة انسكاب.
• الارتفاع الرأسي، مثلًا من مستوى الأرض صعودًا إلى ممر علوي أو نزولًا إلى حفرة.
• عدد الانحناءات والفتحات في الجدران أو الأرضيات، وكل موضع سيعبر فيه الخرطوم ممرًا للمشاة.
• وصول المركبة: عرض الطريق، ومساحة الدوران، والخلوص العلوي، وحالة الأرض في موقع وقوف يقع خارج منطقة الخطر الخاصة بالسير الناقل.
• قيود التغذية الكهربائية والعادم في الأماكن المغلقة، والتي قد ترجّح الوحدات الكهربائية.

وحيث تحتاج النقاط نفسها إلى عناية في كل وردية، يمكن لشبكة أنابيب ثابتة بنقاط توصيل قريبة من كل نقطة تحويل أن تلغي مشكلة مسافة الخرطوم كليًا. تجمع الأنظمة المركزية من DISAB بين فواصل بالفلاتر ووحدات شفط وفواصل أولية، وتذكر DISAB أنها متاحة بخيارات معتمدة وفق ATEX ويمكنها التعامل مع مواد ساخنة حتى 600°C. أما جدوى التخطيط الثابت فمسألة تُحسم على مستوى كل مشروع؛ راجع المقارنة بين تخطيطات الشفط الثابتة والمتنقلة.

كيف تقدّر حجم التحميل ونقطة التفريغ؟

قدّر كمية المادة التي تُنتجها كل نقطة تحويل والمكان الذي يجب أن تذهب إليه، لأن حجم الخزان وطريقة التفريغ وعدد الرحلات تُبنى جميعها على هاتين الإجابتين.

1. سجّل الانسكاب الحالي. على مدى أسبوعين إلى أربعة أسابيع، دوّن ما يُزال عند كل نقطة تحويل في كل وردية، مثلًا بعدد دلاء اللودر أو حمولات عربة اليد.
2. حوّل الحجم إلى كتلة. استخدم الكثافة الظاهرية للمادة لتحويل السجل إلى أطنان، فهي الأساس الذي تُبنى عليه الحمولات وتصنيفات الحاويات.
3. افصل التيارات. حدّد النقاط التي تُنتج مادة نظيفة يمكن إعادتها إلى السير، والنقاط التي تُنتج حطامًا ملوثًا.
4. حدّد نقطة التفريغ. قرّر ما إذا كانت المادة المجمّعة ستعود إلى سير أو مخزون، أو تذهب إلى حاوية مفتوحة (skip) أو كيس كبير (big bag)، أو تُفرَّغ في منطقة محددة. وتشمل مجموعة DISAB من الوحدات المتنقلة صيغًا تعمل بالأكياس والحاويات المفتوحة وأنظمة الرفع بالخطاف (hooklift)، مثل RoRoVac SEL الذي تقول DISAB إنه مصمم لتحمّل المواد الجافة والرطبة واللزجة.
5. احسب الدورة. قارن سعة الخزان أو الحاوية بالحجم المسجل لتقدير عدد رحلات التفريغ في كل وردية، بما في ذلك زمن الانتقال إلى نقطة التفريغ.

والفصل بين المادة القابلة للاسترجاع والمخلفات أهم مما يبدو أول الأمر؛ ويشرح مقال موقع الجمع بالشفط في إدارة مخلفات التعدين ما يحدث لكل تيار بعد جمعه.

محمول على شاحنة أم متنقل أم ثابت: أي تخطيط يناسب الموقع؟

يتحدد التخطيط الأنسب بمواقع نقاط الانسكاب، وعدد مرات تنظيفها، وطريقة خروج المادة من المنطقة.

لاحظ كيف تطبّق DISAB مبدأ الشفط نفسه على الانسكابات الرطبة والجافة، وأعمال النظافة الدورية في المصانع، واسترجاع المواد ذات القيمة؛ فالفيلم يعرض التقنية نفسها لا موقعًا تعدينيًا.

ماذا يجب أن يتضمن طلب اختيار المعدات؟

الطلب المفيد يزوّد المورّد ببيانات تكفي لاقتراح تهيئة مناسبة، وتمكّنه من أن يحدد بوضوح ما الذي لا يزال يتطلب زيارة ميدانية أو تجربة.

• صور لكل نقطة تحويل وانسكاباتها، مع مرجع للمقياس.
• اسم المادة ونطاق حجمها ورطوبتها، وصحيفة بيانات السلامة.
• مسارات الخرطوم المقاسة: المسافة الأفقية والارتفاع الرأسي والانحناءات.
• الحجم المسجل في كل وردية، ونقطة التفريغ المقصودة لكل تيار.
• وصول المركبات، وتوفر الكهرباء، وساعات العمل، ونوافذ التوقف للصيانة.
• قواعد الموقع: إجراءات العزل، ومعدات الوقاية الشخصية (PPE)، وأي تصنيف للمناطق الخطرة.

تورّد الفيصلية معدات DISAB للمواقع في الأردن والسعودية والعراق عبر بوابتها الإقليمية في العقبة. ويأتي دعم الاختيار من خلال تحليل العمليات وتصميم الأنظمة، والخراطيم والفلاتر والقطع سريعة التآكل من خلال قطع الغيار والمستهلكات (MRO)، والتأجير القصير أو الطويل الأجل لفترات التوقف للصيانة والتجارب من خلال تأجير المعدات، رهنًا بتوفر الوحدات. والكميات المعنية تبرّر الاختيار الدقيق: إذ تقدّر هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) أن الأردن استخرج 12.0 مليون طن من صخر الفوسفات في عام 2025، والسعودية نحو 10 ملايين طن.

ما الأخطاء التي تجعل معدات استرجاع الانسكابات دون الأداء المتوقع؟

تعود معظم خيبات الأمل إلى بيانات اختيار ناقصة أو مفرطة في التفاؤل.

• تحديد سعة المعدات على أساس الانسكاب المتوسط بدلًا من أسوأ حالة، أي المادة الرطبة المليئة بالكتل.
• افتراض أن الأداء المذكور في الكتيّب ينطبق على مسار طويل فيه ارتفاع رأسي وانحناءات.
• خلط المادة القابلة للاسترجاع مع الحطام العام في خزان واحد؛ ويوضح مقال متى يمكن إعادة الانسكابات المسترجعة إلى العملية أهمية ذلك.
• اختيار الخزان قبل تحديد كيف وأين سيُفرَّغ.
• التعامل مع الاسترجاع بالشفط كبديل عن إصلاح مجاري التفريغ ومطاط الإحكام الجانبي ومنظفات السير.
• التخطيط للتنظيف تحت سير يعمل بدلًا من تنفيذه ضمن نوافذ العزل.

لمزيد من المقالات عن هذا القطاع، راجع مركز مقالات قطاع التعدين، أو تصفّح أجهزة وشاحنات الشفط الثقيلة.