اختيار الرافعة والتكوين المضاد للانفجار لصناعة المناجم والفحم
نقطة أساسية يتم اختيار رافعات مناجم الفحم وفقًا لثلاثة سيناريوهات: في باطن المناجم، يُختار نوع HB/KB من الرافعات الكهربائية المقاومة للانفجار (Ex dⅠ/شهادة MA/1~25 طن/20~200 ألف درهم/غلاف فولاذي مصبوب مقاوم للانفجار)، وفي مصانع تحضير الفحم يُختار النوع QD من الرافعات العلوية أو الرافعات القنطرية MG مع تكوين مقاوم لانفجار الغبار Ex tD A21 (32~100 طن/400 ألف~2.5 مليون درهم/حماية IP55 + طلاء C4)، وفي المناجم المكشوفة وورش الصيانة تُستخدم الرافعات العلوية العامة (16~50 طن/300 ألف~1.2 مليون درهم/خطاف مزدوج + تحكم بالسرعة عبر التردد + تحكم عن بعد). انتبه: في باطن الأرض يجب استخدام Ex dⅠ (خاص بمناجم الفحم)، بينما يمكن استخدام سلسلة Ex dⅡ في المناجم غير الفحمية.
تعد صناعة مناجم الفحم من أكثر المجالات تشددًا في تطبيق متطلبات مقاومة الانفجار على معدات الرفع. في باطن المناجم، يوجد خطر انفجار غاز الميثان، لذا يجب استخدام معدات مقاومة للانفجار من الفئة Ex dⅠ المخصصة للمناجم. في مصانع تحضير الفحم، يوجد خطر انفجار غبار الفحم، لذا يجب التكوين وفقًا لمعايير مقاومة انفجار الغبار. أما في المناجم المكشوفة وورش الصيانة، فيمكن استخدام رافعات عامة. تستعرض هذه المقالة نقاط الاختيار الرئيسية وفقًا لثلاثة سيناريوهات: التعدين تحت الأرض، ومصانع التحضير والمناجم المكشوفة، وصيانة معدات التعدين.
مقاومة الانفجار في باطن الأرض: Ex dⅠ مع شهادة MA
في بيئة مناجم الفحم تحت الأرض، يوجد خطر انفجار غاز الميثان (حدود الانفجار 5~15%) وغبار الفحم. يجب أن تحصل جميع المعدات الكهربائية على شهادة الأمان الخاصة بالمناجم (شهادة MA) وأن تصل إلى فئة الحماية من الانفجار Ex dⅠ. تشمل مواقع التركيب النموذجية للرافعات في باطن الأرض: محطة التحويل المركزية (لصيانة ورفع المحولات وخزائن المفاتيح)، وغرفة مضخات الصرف الرئيسية (لصيانة مضخات المياه ومحركاتها)، وكهف الصيانة الميكانيكية (لصيانة معدات التعدين).
الطراز الموصى به: الرافعة الكهربائية المقاومة للانفجار من نوع HB (سعة الرفع 1~25 طن، ارتفاع الرفع 6~12 متر) والرافعة الكهربائية المقاومة للانفجار من نوع KB (سعة كبيرة/سرعة بطيئة، 10~25 طن). يستخدم النوعان HB/KB فئة الحماية Ex dⅠ Mb — حيث يستخدم المحرك والصندوق الكهربائي غلافًا من الفولاذ المصبوب ZG230-450 (خلوص سطح مانع للهب ≤ 0.2 مم، ضغط مرجعي 1.0 ميجا باسكال)، والمحرك من سلسلة YBK3 المخصصة للمناجم والمقاومة للانفجار. تستخدم آلية السير عربة يدوية (على سكة) أو ناقل حركة بالتروس (بدون سكة). صندوق التحكم المرافق هو صندوق مقاوم للانفجار مخصص للمناجم (Ex dⅠ Mb). يتراوح سعر الرافعة الكهربائية المقاومة للانفجار من نوع HB حوالي 20~200 ألف درهم (حسب سعة الرفع).
طريقة التركيب: عادةً ما تُثبت الرافعات في باطن الأرض على سكة حديد I مثبتة مسبقًا في سقف النفق أو سقف الكهف، وتُثبت السكة في السقف باستخدام مسامير التثبيت. قبل التركيب، يجب التأكد من أن قدرة تحمل طبقة الصخور في السقف وقوة التثبيت تلبيان المتطلبات. نظرًا للمساحة المحدودة تحت الأرض، يجب تأكيد الأبعاد الخارجية والحد الأدنى للخلوص للرافعة قبل الشراء.
صيانة شهادة MA: صلاحية شهادة علامة الأمان MA للمناجم هي 5 سنوات، ويجب إعادة الاعتماد عند انتهائها. يجب على جهة الاستخدام فحص علامة مقاومة الانفجار وصلاحية شهادة MA كل ثلاثة أشهر، واختبار إحكام غلق الصندوق المقاوم للانفجار وإحكام دخول الكابل كل ستة أشهر. يجب أن يتم إصلاح الرافعات في باطن الأرض بواسطة جهات لديها مؤهلات صيانة معدات المناجم.
مصانع التحضير والمناجم المكشوفة: مقاومة انفجار الغبار والحماية من التآكل
في المباني الرئيسية لمصانع تحضير الفحم، يوجد خطر انفجار غبار الفحم (المناطق 21/22)، لذا يجب تكوين الرافعات وفقًا لمعايير مقاومة انفجار الغبار. تُستخدم رافعات مصانع التحضير لصيانة واستبدال معدات الغسيل (معدات الفصل بالوسائط الثقيلة، آلات التعويم، المناخل الاهتزازية، أجهزة الطرد المركزي، إلخ). أما في المناجم المكشوفة، فتُستخدم لصيانة وتجميع معدات التعدين.
الموصى به لمصانع التحضير: رافعة علوية مقاومة للانفجار من نوع QD (سعة الرفع 20~50 طن) + تكوين مقاوم لانفجار الغبار Ex tD A21 IP65، أو رافعة قنطرية مقاومة للانفجار من نوع MG (بحر 22~40 متر، مع ذراع ناتئ يغطي منطقة التحميل). إذا كان العمل في مصنع التحضير داخليًا بشكل أساسي، فمن الأفضل اختيار الرافعة العلوية، وإذا كان العمل داخليًا وخارجيًا، فاختر الرافعة القنطرية. درجة الحماية IP55 (المحرك IP55)، مع إحكام غلق الصندوق الكهربائي ضد الغبار، وطلاء مضاد للتآكل من الفئة C4 للأجزاء الخارجية.
الموصى به للمناجم المكشوفة: رافعة قنطرية من نوع MG أو رافعة علوية من نوع QD (سعة الرفع 32~100 طن)، تُستخدم لصيانة وتجميع الحفارات والكسارات والناقلات. تعمل رافعات المناجم المكشوفة في بيئة خارجية عالية الغبار والرمال، لذا يجب تزويدها بكابينة مشغل مغلقة + تكييف هواء + حماية IP55 + طلاء C4. للحمولة فائقة الضخامة (100 طن+) يُنصح باختيار الرافعة القنطرية لتقليل متطلبات تحمل أساس السكة.
ورش تصنيع وصيانة معدات التعدين
تخدم رافعات ورش تصنيع وصيانة معدات التعدين في تجميع وصيانة المعدات الكبيرة مثل الكسارات والمطاحن الكروية والناقلات. تتراوح سعة الرفع عادةً بين 16~50 طنًا (أثقل قطع الصيانة هي مخروط الكسارة أو جسم المطحنة الكروية)، والبحر 22~31 مترًا، وفئة التشغيل A5. نقاط التكوين الأساسية: خطاف مزدوج (الخطاف الرئيسي لرفع المكونات الكبيرة، والخطاف المساعد لرفع قطع الغيار) + تحكم بالسرعة عبر التردد + تشغيل عن بعد. نظرًا لأن ورش الصيانة تشهد عمليات لحام وقطع بالغاز في نفس الوقت، يُنصح بتزويد الرافعة بكابينة مشغل مغلقة (للحماية من وهج اللحام والغبار).
إذا كان هناك عدة محطات عمل تعمل في نفس الوقت داخل ورشة الصيانة، فيمكن تركيب رافعة ذراعية من نوع BZD (1~3 طن) في كل محطة كجهاز رفع مساعد، لتقليل الاعتماد على الرافعة العلوية الرئيسية. للحصول على المعلمات الأساسية والاختيار التفصيلي للرافعات الكهربائية المقاومة للانفجار، يمكنك الرجوع إلى المقالات ذات الصلة بالمنتجات.
بطاقات بيانات مناجم الفحم: المعلمات الأساسية لمعدات الرفع حسب السيناريو
الأسئلة الشائعة
س: ما الفرق بين Ex dⅠ وEx dⅡBT4؟ وهل يمكن استخدام Ex dⅡBT4 في مناجم الفحم؟
ج: Ex dⅠ هي فئة حماية من الانفجار مخصصة لبيئة غاز الميثان في مناجم الفحم (حدود الانفجار 5~15%، درجة حرارة الاشتعال 595°C). أما Ex dⅡ فهي فئة للبيئات الغازية في المصانع (غير مناجم الفحم). الفرق الجوهري بينهما: يتطلب Ex dⅠ أن يتحمل الغلاف المقاوم للانفجار ضغط انفجار الميثان (الضغط المرجعي ≥1.0MPa) وألا يحتوي على عناصر تخزين طاقة؛ بينما ضغط اختبار الغلاف في Ex dⅡBT4 أقل (حوالي 0.8MPa). في مناجم الفحم تحت الأرض، يُسمح فقط بمعدات Ex dⅠ، ولا تنطبق Ex dⅡBT4 على مناجم الفحم تحت الأرض — وهذا شرط إلزامي. أما في المناجم غير الفحمية (المعادن الفلزية / اللافلزية) تحت الأرض، فيمكن استخدام Ex dⅡBT4 أو Ex dⅡCT4.
س: بصرف النظر عن مقاومة الرافعة نفسها للانفجار في مصنع تحضير الفحم، ما هي المتطلبات الخاصة لنظام تزويد الطاقة؟
ج: مصنع تحضير الفحم يُصنف ضمن خدمة البيئة المتربة القابلة للاشتعال (المنطقة 21/22)، ويجب أن يتوافق نظام تزويد الطاقة مع متطلبات GB 50058-2014: ① يجب أن يكون مصدر الطاقة للرافعة من منطقة غير خطرة، مع تركيب جهاز ختم عزل للكابل قبل دخول منطقة الخطر؛ ② يجب اختيار خط التماس من النوع المحكم (بحيث لا يدخل الغبار إلى الداخل مسببًا قصرًا في التيار)؛ ③ يعتمد نظام التأريض على نظام TN-S (فصل الخط المحايد عن خط التأريض)، مع مقاومة تأريض ≤4Ω؛ ④ تركيب حماية التسرب عند مصدر الطاقة الرئيسي (تيار التشغيل ≤30mA)؛ ⑤ يجب أن تكون صناديق التوصيل داخل منطقة الخطر من النوع المقاوم للغبار (IP6X).
س: هل يمكن الاستمرار في استخدام الرافعة الكهربائية المقاومة للانفجار في المناجم بعد انتهاء صلاحية شهادة MA؟
ج: لا. علامة MA للسلامة في مناجم الفحم هي ترخيص قانوني للاستخدام تحت الأرض — ولا يجوز استخدام أي جهاز بدون شهادة MA أو منتهية الصلاحية في مناجم الفحم تحت الأرض (وفقًا للوائح السلامة في المناجم، الجزء 4، المادة 468). فترة صلاحية شهادة MA هي 5 سنوات، ويجب على جهة الاستخدام بدء إجراءات تجديد الشهادة قبل 6 أشهر على الأقل من تاريخ الانتهاء. إجراءات التجديد: التواصل مع آلية التصديق الأصلية (المركز الوطني لعلامات السلامة) وتقديم بيان بالتغييرات التي طرأت على الجهاز (إن وجدت) واجتياز التدقيق الميداني ثم إصدار الشهادة الجديدة. تبلغ تكلفة تجديد MA حوالي 10,000~30,000 يوان صيني (≈ 5,400~16,300 درهم إماراتي) لكل طراز. إذا كان الجهاز قد خضع لتحديث أو توقف إنتاجه، فيجب إجراء اختبار النوع من جديد.
س: كيف يتم اختيار الرافعة المناسبة للاستخدام تحت الأرض في المناجم غير الفحمية (المعادن الفلزية / اللافلزية)؟
ج: لا يوجد خطر انفجار غاز الميثان في المناجم غير الفحمية تحت الأرض (السبب الرئيسي)، ولكن قد توجد غازات قابلة للاشتعال أخرى (مثل كبريتيد الهيدروجين في مناجم البيريت، وعوادم محركات الديزل في مناجم النحاس). يتم اختيار فئة الحماية من الانفجار للرافعة في المناجم غير الفحمية تحت الأرض وفقًا لمجموعة الغاز القابل للاشتعال الموجود فعليًا — عادةً ما تكون Ex dⅡBT4 (إذا كانت العوادم من محركات الديزل فقط) أو Ex dⅡCT4 (في حالة وجود غازات من المجموعة IIC مثل كبريتيد الهيدروجين). الفرق الأساسي هو أن المناجم غير الفحمية لا تتطلب شهادة MA ولكنها تتطلب شهادة CCC Ex. منطق الاختيار للرافعات في المناجم غير الفحمية تحت الأرض هو نفسه المتبع في الرافعات المقاومة للانفجار على السطح.
