تُعدّ الجدران العالية في المناجم والمحاجر هياكل ديناميكية تتغير أشكالها مع استمرار عمليات التعدين والتفجير والتقشير والتجوية. وتختلف الحلول الهندسية للتحكم في انهيارات الصخور الموضعية عن تلك التي تتحكم في عدم استقرار المنحدرات على نطاق واسع.
تشمل المشاكل الشائعة في الجدران العالية ما يلي:
قد يمر أي جدار مرتفع بفترات يبدو فيها مستقراً. وقد يتغير سلوكه بعد التفجير، أو هطول الأمطار، أو الحفر عند قاعدته، أو تغيرات في هندسة الحفرة بشكل عام.
ينبغي تقييم هذه الدوال بشكل منفصل.
| وظيفة | الهدف الرئيسي | التدابير النموذجية |
| تعزيزات محلية للكتلة | منع أو الحد من حركة الكتل أو الأوتاد المحددة | مسامير تثبيت الصخور، أو دبابيس، أو قضبان طويلة، أو مثبتات |
| الاحتفاظ بالسطح | احصر الشظايا الصغيرة بالقرب من الوجه | شبكة مثبتة، أو شبكة ملحومة، أو خرسانة مرشوشة حسب التصميم |
| تثبيت المنحدرات بشكل عام | تحسين استقرار كتلة منحدر كبيرة | تغييرات هندسية، تصريف، تدعيم، تقوية، حفر مُتحكم به أو تدابير هندسية أخرى |
| مكافحة تساقط الصخور | توجيه الصخور المنفصلة إلى منطقة محددة | شبكة معلقة ومقاعد استقبال مُصانة |
| اعتراض سقوط الصخور | أوقف تحريك الصخور قبل أن تصل إلى الأفراد أو المعدات | حواجز مقاومة للطاقة، أو حواجز مانعة للتسرب، أو هياكل واقية |
| مراقبة المخاطر | الكشف عن الحركة أو التدهور | المسح، والموشورات، والرادار، ومقاييس التمدد، ومراقبة الشقوق، أو الاستشعار عن بعد |
| التحكم في التعرض | أبقِ الأشخاص والمعدات بعيدًا عن المناطق الخطرة | مناطق الحظر، والحواجز، وإجراءات التشغيل، وأجهزة الإنذار |
قد تُساهم مسامير تثبيت الصخور في تثبيت كتلة صخرية محددة، ولكن لا يُمكن افتراض أنها تُثبّت الجدار الصخري بأكمله. قد تُوفّر المراقبة إنذاراً مُبكراً، ولكنها لا تُؤمّن الاستقرار المادي.
توفر شركة وانفينغ مكونات الدعم والتوصيل بالواجهات التي يمكن أن تكون جزءًا من حلول التحكم الأرضي للمنجم.
قد تُستخدم مسامير التثبيت الصخرية، والدبابيس، ومسامير الكابلات لربط الصخور المتساقطة الظاهرة بالصخور الأكثر صلابة. وتساعد ألواح التحميل والأشرطة الفولاذية على توزيع الأحمال على واجهة الموقع. ويمكن استخدام الشبكة المحددة في المشروع للمساعدة في احتواء الصخور الصغيرة بين نقاط تثبيت المسامير.
بحسب خطة المنجم، قد تتصل هذه المكونات أو تؤثر على:
يرجى ملاحظة أن هذه الضوابط الإضافية ليست من منتجات وانفينغ إلا إذا تم تأكيد ذلك بشكل خاص.
وظائف النظام
يمكن استخدام مجموعة المكونات المصممة هندسيًا بشكل صحيح من أجل:
إخلاء مسؤولية هندسي
ينبغي تحديد أو مراجعة منحدرات الحفرة، وارتفاعات وعرض المصاطب، وزاوية المنحدر النهائي، وعرض مصطبة التجميع، وتخطيط وزاوية المسامير، وأطوال المسامير، وتباعد المسامير، ونوع المسامير ومطيلاتها، وقوة القضبان/الشبكات، والصرف، والمراقبة، واعتبارات الاستبعاد من قبل أو من قبل مهندسين محترفين في مجال التعدين والجيوتقنية والجيولوجيا على دراية بتثبيت الجدران العالية.
الاعتبارات التي تشمل على سبيل المثال لا الحصر:
لا تستطيع شركة وانفينغ سوى توفير المكونات لتلبية المتطلبات المحددة ولا تتحمل مسؤولية خطة التحكم الأرضي للمنجم أو فحص الجدار العالي أو استقرار المنحدر.
1. مسامير تثبيت الصخور / مسامير تقوية الجدران العالية
عناصر تقوية فولاذية يمكن تركيبها من خلال الفواصل أو الأسطح المنزلقة المحتملة لتثبيت الكتل الصخرية المتفككة محليًا.
معايير المواصفات الحرجة
المعايير الشائعة الأخرى
2. قضبان ودبابيس ملولبة مثبتة بالكامل
قضبان تسليح ملولبة مصممة ليتم ملؤها بالكامل بالأسمنت على أعماق محددة للمشروع لاستخدامها في تطبيقات تسليح الجدران العالية أو الحواجز.
معايير المواصفات الحرجة
المعايير الشائعة الأخرى
ملاحظة المواصفات
يجب تحديد استخدام القضيب كبرغي مشدود أو وتد غير مشدود.
3. مسامير الكابلات / دعامات طويلة
عناصر تقوية طويلة يمكن استخدامها لربط المناطق غير المستقرة حيث يمتد مستوى الفشل إلى ما بعد الطول الأقصى المعتاد لمسامير الصخور.
معايير المواصفات الحرجة
المعايير الشائعة الأخرى
ملاحظة المواصفات
لا تُعدّ مسامير تثبيت الكابلات حلاً دائماً لتثبيت المنشآت الجيوتقنية. فهي لا تزال تتطلب تفاصيل خاصة بكل مشروع فيما يتعلق بترتيب التثبيت، وآليات نقل الأحمال، ومتطلبات اختبارات التحمل، واعتبارات المتانة.
5. قضبان التسليح المزدوجة
قضبان ملولبة مجزأة تستخدم في التطبيقات التي يكون فيها تثبيت الأطوال الكبيرة من خلال وصلة ضروريًا بسبب قيود الوصول أو حدود النقل أو الطول الإجمالي للتقوية المطلوبة.
معايير المواصفات الحرجة
المعايير الشائعة الأخرى
5. صفائح التحميل
ألواح فولاذية تستخدم على سطح الجدار العالي للمساعدة في نقل وتوزيع حمل عناصر التسليح.
معايير المواصفات الحرجة
المعايير الشائعة الأخرى
ملاحظة المواصفات
قد تتطلب المواد الرقيقة أو المتشققة بشدة في منطقة الطوق حلاً أكبر لتوزيع الأحمال. ويتطلب اختيار حجم الصفيحة بناءً على ظروف التربة المحلية تقديرًا هندسيًا.
6. شبكة سلكية ملحومة
ألواح شبكية فولاذية يمكن استخدامها لتقييد السطح الموضعي أو دمجها في حلول الخرسانة المرشوشة المقواة.
معايير المواصفات الحرجة
المعايير الشائعة الأخرى
ملاحظة المواصفات
لا ينبغي أبدًا الإعلان عن شبكات الأسلاك الملحومة المدرجة في الكتالوجات على أنها تفي بمعايير حواجز تساقط الصخور. لا يمكن ضمان تحمل التآكل/الانهيارات الأرضية واعتراض الصدمات إلا من خلال نظام مُختَبَر يتكون من شبكة، وأعمدة داعمة، وكابلات طرفية، وأجهزة تخميد الطاقة، ومثبتات صخرية، وتصميم أساس مناسب.
7. أشرطة فولاذية
يمكن استخدام الأشرطة الفولاذية للمساعدة في توزيع قوة الشد عبر نقاط تقوية متعددة. يمكن أن تكون الأشرطة مسطحة أو منحنية لتتناسب مع شكل السطح المطلوب.
معايير المواصفات الحرجة
المعايير الشائعة الأخرى
8. صواميل، حلقات معدنية، وعناصر متنوعة
المكونات المستخدمة لإكمال تركيب ألواح التحميل ومجموعات التعزيز ذات عزم الدوران المناسب.
معايير المواصفات الحرجة
قد تشمل التكوينات المتاحة أيضًا ما يلي:
| الحالة النموذجية أو آلية الفشل | المتطلبات النموذجية | المنتجات أو الأنظمة التي قد تكون ذات صلة |
| كتلة منفصلة معزولة | تقييد موضعي | مسمار تثبيت صخري أو وتد مع لوحة ارتكاز |
| الانزلاق المستوي على طول بنية ثابتة | تعزيز عبر سطح الانزلاق المحتمل | مسامير أو دبابيس أو مثبتات مصممة هندسيًا |
| إسفين يتشكل من خلال تقاطع المفاصل | التعزيز الموجه عبر الانقطاعات المتحكمة | مسامير مصممة خصيصًا للمشروع أو دعامات طويلة |
| كتل متساقطة | التحكم في الدوران والفصل | مسامير أو دبابيس هندسية |
| وجه مقعد متصدع بشكل وثيق | الاحتفاظ بالسطح | شبكة مثبتة، أو شبكة ملحومة، أو خرسانة مرشوشة حسب التصميم |
| تفكك الشظايا الصغيرة | الاحتفاظ بالمنطقة والحفاظ عليها | شبكة مناسبة مع نظام إدارة التقاط الفضلات |
| عدم استقرار عميق يمتد خلف المقاعد | تثبيت المنحدرات بشكل عام | تعديل الهندسة، أو الصرف، أو التسليح الطويل، أو غيرها من الضوابط الهندسية |
| منطقة طوق ضعيفة أو متآكلة | توزيع أوسع لأحمال السطح | ألواح أو غسالات أو أشرطة أو واجهة مقواة مناسبة |
| انقطاعات حاملة للمياه | انخفاض ضغط الماء | المصارف الأفقية وتحويل المياه السطحية |
| وجه متضرر من الانفجار | التوسع، وإعادة التقييم، والتعزيز الموضعي | لا يتم استخدام البراغي أو الشبكة إلا بعد تقييم المنطقة المتضررة. |
| أنفاق تحت الأرض قديمة خلف جدار مرتفع | تقييم الفراغات والأعمدة وإمكانية الهبوط | التحقيق الخاص بالمنجم وتصميم التحكم الأرضي |
| فتحات التعدين في الجدران العالية أو الحفر اللولبي | استقرار الشبكة والأعمدة والجدران العالية | تحليل متخصص للتحكم الأرضي في التعدين على الجدران العالية |
| تساقط الصخور باتجاه مقعد الإمساك | النزول والجمع المتحكم بهما | شبكة مصممة هندسيًا ومغطاة مع الحفاظ على نظام تجميع المياه |
| التعرض لتساقط الصخور فوق مناطق العمل النشطة | اعتراض الصدمات والتحكم في التعرض | الحواجز المصنفة، أو الهياكل الواقية، أو مناطق الاستبعاد |
| حركة المنحدر النشطة أو المتسارعة | إدارة المخاطر الفورية | الانسحاب، والاستبعاد، والمراقبة، وإعادة التقييم المُهندسة |
| دعم مكشوف طويل الأجل | المتانة والفحص | منتجات ذات حماية موثقة من التآكل وإمكانية التتبع |
دليل الاختيار
تنبيه: هذا المخطط مخصص كنقطة انطلاق فقط.
يعتمد نظام دعم الجدران العالية المناسب على معالجة آلية الانهيار. على سبيل المثال:
قد تحتاج إلى إجراء مزيد من التحقيقات أو توفير ضوابط خاصة إذا كان جدارك العالي يحتوي على ما يلي:
فرص التعدين في الجدران العالية
حركة تقدمية أو متسارعة
جيولوجيا غامضة
في هذه الحالات، قد يكون تعزيز الفولاذ الموضعي مجرد عنصر واحد من عناصر التحكم الشاملة في المخاطر.
ملاحظة حول تطبيقات التعدين في الجدران العالية
قد يُستخدم مصطلح "التعدين الجداري العالي" أيضاً لوصف التعدين عن بُعد للفحم أو أي طبقة أخرى. ويتم ذلك من خلال فتحات تُحفر أفقياً في جدار عالٍ في منجم سطحي.
وتشمل الاعتبارات الإضافية ما يلي:
استقرار الشبكة والأعمدة الحاجزة
المنتجات المعروضة على هذا الموقع الإلكتروني ليست مصممة لتُباع كحلٍّ متكامل لتصميم عمليات التعدين في المناجم ذات الجدران العالية. يجب أن يقوم مهندس مناجم مؤهل بتصميم وتخطيط عمليات الاستخراج وبناء الأعمدة.
تتمتع شركة وانفينغ بالقدرة على مراجعة جداول وخطط التعزيز المعتمدة لتحديد جدوى التصنيع. تشمل العناصر التي يمكن تخصيصها ما يلي:
يرجى التأكد من نوع المادة والأبعاد والتفاوتات وأحمال التشغيل والطلاءات على الرسومات المعتمدة أو المواصفات الفنية قبل البدء في الإنتاج.
المواد الخام
قضيب، برغي، وخيط
اختبار الميكانيكا والوصلات
المتطلبات التعاقدية، وإن وجدت:
الأبعاد
تحضير السطح / الطلاء
وضع العلامات والفحص النهائي
الشهادات
في حال المطالبة، انشر ما يلي:
ملاحظة: يجب عرض معايير ASTM أو EN أو ISO أو AS/NZS أو معايير المشروع فقط إذا كان المنتج المورد متوافقًا مع المعيار.
تؤكد الاختبارات التي أجريت في المصنع خصائص المكونات، لكنها لا تثبت قوة التثبيت أو استقرار الجدار العالي بشكل عام.
| اختبار أو فحص | موقع نموذجي | غاية |
| اختبار شد الفولاذ | المصنع أو المختبر المعتمد | تحقق من خصائص المواد |
| اختبار شد الوصلة | مصنع أو مختبر | تحقق من سعة الاتصال |
| اختبار قوة تحمل الكابل | مصنع أو مختبر | تحقق من سعة الكابل |
| فحص لوحة التحميل | مصنع | تحقق من المواد والأبعاد |
| اختبار لحام الشبكة | مصنع أو مختبر | تحقق من قوة اللحام المحددة |
| فحص الطلاء | مصنع | تحقق من متطلبات الطلاء |
| اختبار سحب البراغي أو اختبار التحمل | موقع التعدين | تقييم أداء التثبيت المُركّب |
| سجل الجراوت | موقع التعدين | جودة تثبيت المستندات |
| سجل حفر الآبار | موقع التعدين | عمق التسجيل والظروف التي تمت مواجهتها |
| رسم الخرائط الجيولوجية | موقع التعدين | تحديد الانقطاعات والمخاطر |
| مراقبة المنحدرات | موقع التعدين | رصد الحركة أو تغير السلوك |
لا يجوز تقديم قوة الشد لقضبان المصنع كدليل على أن الدعامة المثبتة يمكنها مقاومة حمل الميل المحدد.
قد يُعرّض تركيب دعامات الجدران العالية العمال لمشكلة عدم الاستقرار التي يجري معالجتها. وقد تتطلب خطة العمل المعتمدة للتركيب تحديد ما يلي:
يُسمح لأي شخص بالتواجد أسفل جدار مرتفع يُشتبه في عدم استقراره لمجرد أن تركيب التسليح كان مقرراً، ولكنه لم يكتمل ولم يتم تأكيده.
تشمل العناصر التي قد يتم تحديدها أثناء برنامج فحص ومراقبة المناجم ما يلي:
مبدأ الزناد والفعل
ينبغي تحديد عتبات التحفيز والاستجابة قبل بدء الحركة. قد تشمل الاستجابات، على سبيل المثال لا الحصر:
تحتفظ شركة وانفينغ بالحق في تحديد عتبات الإنذار في الموقع ولن تسمح للموظفين بدخول منطقة الخطر في الجدار العالي.
1. ما هو دعم الجدار العالي؟
يتألف نظام دعم الجدران العالية من حلول هندسية تساعد في التحكم في عدم الاستقرار داخل واجهة المنجم أو المحجر. وتشمل العناصر القابلة للتطبيق على خطر معين تعديلات هندسية، وتعديل السماكة، وتصريف المياه، وتدعيم الصخور، والحفاظ على السطح، وأحواض التجميع، والحواجز، والمراقبة.
2. كيف تُستخدم مسامير تثبيت الصخور في الجدران العالية؟
يمكن استخدام مسامير أو دبابيس تثبيت الصخور لتجاوز الفواصل وأسطح الانهيار المحتملة لتقييد الكتل أو الأوتاد المحددة. يجب تحديد موقع المسامير واتجاهها وطولها وطريقة تثبيتها من خلال المسح الجيولوجي والتحليل الهندسي.
3. هل يمكن للمسامير تثبيت منحدر كامل في منجم مكشوف؟
ليس بالضرورة. فبينما يمكن استخدام المسامير للمساعدة في التحكم في عدم الاستقرار المحدد على نطاق محلي أو متوسط، فإن انهيار المنحدر العميق أو الكلي قد يتطلب تعديلات هندسية، أو تصريف المياه، أو تعزيز طويل الأجل، أو تدعيم، أو تعديلات في تخطيط المنجم.
4. ما الفرق بين الشبكة المثبتة والشبكة المنسدلة؟
عند تركيبها بشكل صحيح، تُثبّت الشبكة المثبتة على المنحدر وتُقيّد حركة المواد المتساقطة على سطحه. أما الشبكة المُنسدلة فلا تلتصق به، وعادةً ما تُوجّه الصخور المتساقطة نحو مصطبة أو منطقة تجميع. هاتان وظيفتان مختلفتان تتطلبان اعتبارات مختلفة فيما يتعلق بالقدرة الاستيعابية.
5. هل يمكن استخدام شبكة الأسلاك الملحومة كحاجز لمنع تساقط الصخور؟
يمكن استخدام شبكة الأسلاك الملحومة القياسية للاحتفاظ بالأسطح الموضعية عند تصميمها بشكل صحيح، ولكن لا ينبغي الترويج لها أو بيعها كحاجز مقاوم للصدمات دون إجراء اختبارات شاملة للنظام.
6. كيف ينبغي اختيار طول البرغي واتجاهه؟
يجب أن يتوافق طول البراغي واتجاهها مع موقع واتجاه نقاط الانقطاع الرئيسية أو أسطح الانهيار المحتملة. ومن الأهمية بمكان أن يمتد التعزيز إلى ما وراء هذه النقاط، وصولاً إلى مادة قادرة على توفير تثبيت كافٍ.
7. لماذا يعتبر تصريف المياه مهماً لاستقرار الجدران العالية؟
قد يُساهم الماء في زيادة الضغط في الفواصل، وانخفاض مقاومة القص، وضعف الحشو، والتآكل. لذا، ينبغي مراعاة تصريف المياه والتحكم في جريانها إلى جانب التسليح لتحسين الاستقرار.
8. هل تستطيع شركة وانفينغ تصنيع منتجاتكم وفقاً لرسومات المنجم؟
نعم. بإمكان وانفينغ مراجعة الرسومات المعتمدة للعناصر الأساسية كالأبعاد والمواد والخيوط والأحمال المسموح بها والطلاءات ومتطلبات الاختبار وجدوى الإنتاج. وتبقى مسؤولية التصميم النهائي على عاتق فريق الهندسة في المنجم.
