فیلم Sandvik Cone Crushers

دانلود

آشنایی با ماشین آلات معدنی (سری جدید)

ضمن عرض سلام خدمت دوستان با توجه به درخواستهای متعدد و نیازی که دیده میشه سری جدید مطالب مربوط به ماشین آلات معدنی رو شروع میکنیم سعی خواهیم کرد ضمن استفاده از منابع اصلی مفاهیمی رو که در فیلد باهاشون مواجه میشیم رو هم تا جایی که میشه بپردازیم بهشون .

از دوستانی که تجربه کاری دارند یا مطالبی رو در اختیار دارند که فکر میکنند شاید واسه بقیه دوستامون مفید باشه خواهش میکنم اون مطالب رو با ما شیر کنند.

خیلی ممنون

این هم چند تا عکس توپ از بیل چرخشی

 

 

تصاویری از دستگاه tbm

 

 

Mining Equiptment - Truck, Australia

دامپ تراک ها

 

دامپ تراک ها ...کامیون هایی هستند که در معادن بکار گرفته می شوند.از انواع مختلفی بر خوردارند...با ظرفیت های گوناگون.

بطور کلی هر چه ظرفیت آنها بیشتر باشد برای کار در معدن بزرگ بهینه ترند.منبع تغذیه آنها نیروی دیزلی و الکتریکی است.در زیر بزرگترین تراک وهمچنین توضیحاتی کلی در مورد این تجهیزات می خوانید.

موتور های دیزل درسته که ۷۰ ٪ انرژی رو تلف میکنن ولی ذخیره انرژی (سوخت یا گازوئیل) بسیار راحت تر ارزون تر و کم جا تره
موتور های الکتریکی با اینکه که ۳۰٪ انرژی تلف میکنن تا به انرژی مکانیکی تبدیل بشن ولی باید اینو در نظر گرفت که خود انرژی الکتریکی نهایتا توسط یک ژنراتور که نیروش رو از سوخت تهیه کرده و خود اون ژنراتور هم  ۳۰٪ اتلاف انرژی داشته تا تبدیل به انرژی الکتریکی بشه و در انتقال هم ۱۰ ٪ رو از دست میده.

 

    

علت استفاده از نیروی الکتریکی این هست که میشه با هر گشتاوری که رو محور موتور اعمال بشه باز هم اون رو راه اندازی کرد.

اگر ظرفیت دامپ تراک بالاتر از 300 تن باشد اولویت با موتورهای الکتریکی است و حتی در هر چرخ یک موتور الکتریکی. به طور خلاصه برای اینکه توی این فشار به سیستم های انتقال نیرو فشار زیادی میاد. برای اینکه طول عمر بیشتر و زمان بین تعمیرات زیادتر بشه چاره ای جزء استفاده از موتورهای الکتریکی در هر محور یا حتی در هر چرخ نیست.

در این جور موارد هم اگه بخواهند نیرو را با الکتریسته و ژنراتور وارد کنند باز هم کیربگس وجود داره چون یک دور موتور الکتریکی در بهترین حالت در دورهای بالاتر ۹۰۰ دوره .

فرض کنید یه موتور الکتریکی چطور میتونه مثلا ۱ دور در دقیقه بچرخه و یه وزنه ۳۰۰ تنی رو از یه شیب ۳۰ درجه بالا ببره پس هیچ موقع برای همچنین مواردی یه موتور اکتریکی رو به چرخ مستقیم وصل نمیکنن

در رابطه با لاستیک هم باید گفت که تمام این گونه متحرک ها که مخصوصا در جاده های نا هموار راه میروند همیشه تو خالی و  باد هستند بخاطر اینکه بتواندبراحتی بر روی سنگ ها و ناهمواری ها حرکت کنه.

لاستیک تو پر فقط برای مواردی خاص میتونه روی چرخهای عقب  نصب بشه (جا هایی که دلیل پنچری فوق العاده بالاست و سرعت خیلی خیلی کم
(تقریبا لاستیک تو پر هیچ کجا استفاده نمیشه )
لاستیک دامپ تراک ها هم معمولا بادی هستند ولی با یک لاستیک بسیار ضخیم.

برداشته شده از http://www.exploration.blogfa.com/

ماشین آلات بخش معدن

 

شاول نوع دراگ لاین و الکتریکی

Blasst drill

نام دستگاه   :         Wagner Scoop
  
   مدل :                  LST-5S
  
   نام كمپاني :      Atlas Copco

        به طور كلي ماشين هايي كه براي كار در معادن مجاز شمرده مي شوند بايد از هر لحاظ ايمن بوده و با توجه به محيط محدود معدن هاي زير زميني نسبت به ابعادي كه دارند از كارايي بالايي برخوردار باشند ،كه تمام اين ويژگي ها در مورد اين ماشين صادق است.
   اين مدل از بيل خاك انداز داراي 4 بخش عمده ميباشد كه عبارتند از:

• مجموعه ي موتور و اجزاي وابسته به آن
• اتاقك اپراتور
• ترمز هاي ماشين
• سيستم اطفاء حريق

موتور: اين بخش شامل قسمت هاي زير مي باشد :

 1.موتور
 2.سيستم اگزوز
 3.منبع سوخت
 4.منبع آب

    1. موتور : دستگاه داراي يك موتور انژكتوري ديزل به نام 3306 Caterpillar شش سيلندر ميباشد.

   2. سيستم اگزوز: سيستم اگزوز اين ماشين خود داراي 3 قسمت مي باشد:
   الف) لوله اي كه به خروجي چند تايي گاز موتور وصل شده است.
   ب)scrubber  يا فيلتر.
   پ) لوله ي خروجي گاز.
   در مورد Scrubber لازم به توضيح است كه
دو وظيفه ي مهم به عهده دارد،اول تميز كردن گازهاي
خروجي از موتور كه به علت بسته بودن محيط كار
دستگاه از اهميت بالايي برخــوردار اسـت و دوم سرد
كردن گازهاي خروجــي كه اين عمـل با استفاده از آب
انجام مي گيرد و ميتوان آن را بخشي از سيستم اطفاي حريق دانست . Scrubber  خود داراي يك منبع آب ميباشد كه بايد تا سطح مشخص شده اي از آب پر شود  ولي براي تامين آب مورد استفاده ي آن از يك منبع آب در سمت چپ ماشين استفاده مي شود اين منبع باScrubber  در ارتباط بوده و كمبود آب آن را جبران ميكند.

3.منبع سوخت:اين بخش در سمت راست ماشين قرار گرفته است و با توجه به ابعاد آن به راحتي قابل شناسايي است.

4.منبع آب : اين بخش آب مورد نياز Scrubber   را تامين ميكند و در سمت چپ ماشين در پشت Scrubber قرار دارد.

 

 

 

 

 

 

 

 

   اتاقك اپراتور : اين قسمت داراي يك ورودي در جلوي ماشين مي باشد كه براي ورود و خروج اپراتور مورد استفاده قرار ميگيرد ولي در موارد اضطراري اپراتور ميتواند از قسمت انتهايي اتاقك كه داراي يك دريچه ي متحرك است خارج شود. به دليل حفظ سلامتي اپراتور اتاقك وي داراي يك گارد محافظ اضافي ميباشد.
درون اتاقك اپراتور امكانات فراواني وجود دارد از قبيل:

** فعال كنندها ي سيستم اطفاء حريق كه يكي به صورت دستي كار ميكند و ديگري به صورت خودكار.
** امكانات لازم براي كنترل حركات ماشين 
** كپسول آتش نشاني كه در مواقع خاص براي خاموش كردن آتشهايي كه سيستم اطفاي حريق آنها را شناسايي نكرده و يا خارج از ماشين به وجود آمده اند به كار ميرود.
** سيستم ترمز هاي ماشين كه از اهميت بالايي برخوردار است.
** نشان دهنده ي زمان تعويض فيلتر كه داراي يك هشدار دهنده ميباشد و زماني كه فيلتر بايد تعويض شود را با رنگ قرمز نشان ميدهد.
** خاموش كننده ي اضطراري ماشين كه در مواقع خطر با قطع كردن جريان هواي مورد نياز موتور آن را خاموش ميكند. 
** كليد چراغ هاي ماشين كه داراي 4 حالت است.

   ترمزهاي ماشين  :  ترمزها به دليل وزن بالاي ماشين و بار سنگين آن بايد هر هفته تست و در صورت نياز تعمير شوند علاوه بر اين تست كردن ترمزها به وسيله ي يك سيستم خودكار كه در ماشين تعبيه شده است انجام ميگيرد.
  
  سيستم اطفاي حريق : با توجه به محيط حساس معادن زير زميني و لزوم رعايت نكات ايمني سازندگان اين ماشين براي جلوگيري از اتفاقات غير مترقبه اي كه امكان بروز آنها وجود دارد پيش بيني هاي لازم را انجام داده اند ، كه از جمله اين وقايع ميتوان به آتش سوزي اشاره نمود.
   اين ماشين به طور كلي شامل دو سيستم اطفاي حريق مي باشد كه يكي به صورت دستي كار ميكند و اپراتور بايد در صورت نياز آن را فعال كند و ديگري به صورت خودكار عمل ميكند و چنانچه آتشي در قسمت هايي از ماشين كه تحت پوشش اين سيستم قرار دارد اتفاق بيفتد بلافاصله شناسايي شده و خاموش ميشود.  

   سيستم اطفاي حريق دستي:اين سيستم شامل دو فعال كننده مي باشد كه به وسيله ي اپراتور فعال مي شوند . يكي درون اتاقك اپراتور قرار دارد و ديگري درطرف ديگر ماشين ( كنار منبع آب).
   
   سيستم اطفاي حريق خودكار:اين سيستم شامل يك سري سيمهاي نازك در قسمت هاي داخلي ماشين مي باشد كه در صورت ايجاد آتش سوزي قطع شده و سيستم فعال مي شود.

 

 

 

 

 

 

 

   بعد از فعال شدن سيستم اطفاي حريق چه به صورت دستي و چه به صورت خودكار مرحله ي بعدي كار يعني خاموش كردن آتش آغاز ميشود . اين عمل به وسيله ي  پودر شيميايي كه درون يك منبع مخصوص قرار دارد و از نازل هاي تعبيه شده در قسمت هاي مختلف داخلي ماشين به بيرون پاشيده مي شود انجام ميگيرد و باعث مي شود آتش در هر نقطه اي از ماشين خاموش شود.

 البته تجهيزات ديگري هم براي شناسايي و خاموش كردن آتش در ماشين قرار دارد ، به عنوان مثال سنسور هايي كه در نقاط مختلف اگزوز قرار دارند و دماي گازهاي خروجي موتور را اندازه گيري مي كنند و در صورت بالا رفتن دماي اين گازها از حد خاصي اين سنسورها باعث قطع شدن سوخت موتور و در نتيجه خاموش شدن آن مي شوند و همچنين چند سنسور در سطوح مختلف ماشين قرار دارد و دماي آنها را كنترل مي كند.
   به طوركلي ساخت ماشين ها وتجهيزات معدن هاي زيرزميني داراي يك سري محدوديت ها نسبت به ماشين هاي معادن رو باز است، ازجمله اين محدوديت ها ميتوان به فضاي محدود معادن زيرزميني اشاره نمود.به همين دليل اين ماشين داراي ارتفاع كم و طول زياد است! به عبارت ديگر سازندگان LHD تا جاي ممكن از ارتفاع دستگاه كاسته و در عوض به طول آن افزوده اند تا به راحتي در معادن حركت كند ، همچنين براي تخليه ي بار لازم نيست كه جام را تا ارتفاع زيادي بالا برده و سپس با كج كردن آن محتوياتش را درون واگن هاي حمل بار يا روي نوار متحرك بريزد ، بلكه در انتهاي جام يك صفحه ي متحرك وجود دارد كه محتويات جام را به خارج هل ميدهد.

 

 

 

 

 

 

 

 

منابع:
www.msha.gov
www.periodicals.com
www.emerson-ept.com

شاول لايه بردار (Stripping Shovel)

EKG-5A

شاول زنجيري EKG-5A براي حفاري و بارگيري صخره هاي سست شده است. اين شاول در معادن روباز، در

تاسيسات مهندسي آب، كارخانه ها، راه آهن و ديگر ساختمان ها كاربرد دارد. تجربه طولاني در طراحي

و ساخت شاول ها اين امكان را فراهم ساخته است كه ماشيني نه تنها براي شرايط عادي آب وهوايي، بلكه براي نواحي حاره اي و سردسير ساخته شود. شاول EKG-5A را اكنون مي توان برطبق خواسته مشتري

طراحي و توليد كرد.

مشخصات فني

ساختار برينگ هاي اصلي بوم، شاسي گردان، و زيربندي ساخته شده از فولاد كم آلياژ، سبب گرديده است كه اين شاول را در هر فصلي مورد استفاده قرارداد.باكت و مكانيزم هاي آن از فولاد با آلياژ بالا ساخته شده است و شرايط ايمن كاري را با فشار بارديناميكي پايين ايجاد نمايد.
موتور الكتريكي جريان مستقيم ماشين، داراي سيستم كنترل ديجيتالي است. محرك هاي ترانزيستوري سرعت گيري نرم مبدل را ايجاد مي نمايند. كنترل آرام سرعت و بكار انداختن موتورهاي اصلي از انواع مختلف و درشرايط متفاوت، زمان تنظيم و نگهداري موتورهاي اصلي را كم مي كند.
شاول مجهز به سيستم اطلاعات و آناليز بار وارده روي شاول است. كابين جا دار اپراتور، نيازهاي ارگونوميك و آسايش او را فراهم مي كند.
سيستم كنترل حركت، سرعتي معادل 0.75km/h را درمسيرهاي تعيين شده تامين مي نمايد.توسط سيستم هاي مجزاي تهويه ميتوان بدون گرم شدن بيش از حد، مدت زمان زيادي كاركرد.

مدل هاي EKG-5V، EKG-5Us ,EKG-5D براساس شاول EKG-5A طراحي شده اند. شاول EKG-5V مدلي با ملحقات عملياتي فعال است بدين معنا كه در باكت شاول، چكش هاي بادي تعبيه شده است كه از طريق ناخن ها عمل مي كند. هنگام كندن صخره ها يا زمين هاي سخت، اين مكانيزم موجب بالا رفتن بار عملياتي و خرد كردن موانع سخت مي شود.اين ماشين، براي كندن صخره هاي نيمه سخت و يا ذغال سنگ هايي با سختي كم يا متوسط نيازي به انفجار اوليه ندارد.استفاده از اين ماشين درمواردي كه به دليل مشكلات زيست بومي امكان انفجار وجود ندارد انتخاب مناسبي است. ويژگي EKG-5D با محرك موتور ديزلي، اجازه مي دهد كه بارگيري و بار زدن به باربرها با صرف كمترين انرژي صورت گيرد. مدل EKG-5Us بوم بلند، اين امكان را ايجاد مي كند كه از جبهه هاي كاري با ارتفاع بيشتر باربرداري كرده، دامپتراك هايي با ظرفيت 75 تا 110 تن را بار بزند.

 

EKG-10

شاول زنجيري EKG-10 براي عمليات معدني، بارگيري باطله هاي سنگي، و بارزدن سنگ ها و مواد و مصالح به ماشين هاي باربر، پشته كردن و همچنين بارگيري از مواد انباشته شده درمعادن روباز مي باشد. مدل هاي EKG-5U و EKG-5Us با بوم بلند و باكت جلوبر- عقب بر، برمبناي شاول زنجيري مدل EKG-10 ساخته شده اند. اين گونه شاول ها براي تخليه كانال ها و نيز،بار زدن ماشين هاي باربر در سطح استقرار شاول طراحي شده است.شاول هاي EKG-10 و انواع بهينه شده آن با قابليت عمليات بالا ، قابليت جابجايي مطلوب، كنترل و نگهداري آسان، طراحي روز، امكان بهره وري بالا را هنگام كار در معادني با مواد با وزن مخصوص زياد، درهر شرايط كاري فراهم مي آورد

اندازه هاي اصلي فني

 

اندازه	واحد	موارد
10	m^3	ظرفيت باكت اصلي
8;12.5;16	m^3	ظرفيت باكت هاي جايگزين
980	kN	حداكثر بار وارد بر بست باكت
26	sec	مدت زمان چرخه كار برحسب ثانيه
0.7	km/h	سرعت حركت در مسير تعيين شده
12	deg	حداكثر شيب كاري برحسب درجه
800	kW	حداكثر توان موتور اصلي
160	kW	حداكثر توان ترانسفورماتور
6000	V	ولتاژ اصلي ( سه فاز
395	t	وزن كاري با باكت برحسب تن
16.2	t	وزن باكت برحسب تن
45-50	t	وزن وزنه تعادل برحسب تن
313	kPa	با زنجير به عرض1100mm	متوسط فشار وارده روي زمين در حين حركت
224	kPa	با زنجير به عرض 1400mm

 

ماشین آلات ویژه معادن روباز

 

برای عملیات مختلف معدنکاری در معادن روباز٬ علاوه بر ماشین آلات عمومی معدن از ماشین های ویژه ای استفاده میشود  که عملیات حفاری و بار گیری را انجام میدهند . مشخصه این ماشین ها در آن است که به علت عدم محدودیت فضا در معادن روباز ابعاد آنها را بزرگ در نظر میگیرند و این امر سبب میشود که ما شینهای یاد شده با راندمان بالا کار کنند و استفاده از آنها اقتصادی باشد . مهمترین ماشینهای ویژه معادن روباز به شرح زیر است :

 

بیل مکانیکی  (power shovel)

 

بیل مکانیکی یکی از متداولترین ماشینهای معدن روباز می باشد در مواردی که سنگهاو مواد معدنی نرم باشند   ٬ این دستگاه عمل حفر و بارگیری را تواما بر عهده دارد در مورد سنگها و مواد معدنی سخت ٬ ابتدا آتشباری انجام میگیرد و سپس از بیل مکانیکی برای بارگیری مواد استفاده میشود . امروزه برای کار در معادن مواد نرم –به ویژه معادن زغال سنگ – بیلهای مکانیکی بزرگی ساخته شده است که ظرفیت برخی به بیش از 138 متر مکعب نیز میرسد.این ماشین از قسمتهای مختلفی مانند ارابه٬ موتور و جرثقیل٬ دکل ٬بازو و صندوقه تشکیل شده است.

 

                  

دراگلین(drag line)

 

 

وسیله ای است که  برای خاکبرداری و حفر مواد نرم در قسمتهای گود به کار میرود . شکل عمومی این دستگاه نیز شبیه بیل مکانیکی  اما صندوقه این دستگاه به دو رشته کابل متصل است که به وسیله این کابل ها میتوان آن را در قسمتهای مختلف به کار برد .به طور مختصر شیوه کار این دستگاه به این صورت است که ابتدا کابلها را رها میکنند و صندوقه دستگاه را به پایین گودال میفرستند سپس به وسیله کابل دیگری آنرا روی زمین میکشند که به این ترتیب صندوقه از مواد معدنی پر میشود

 

           

 

بیل چرخشی (bucket wheel excavator)

 

 

یکی از ماشینهای متداول در معادن روباز و به ویژه معادن زغال می باشد قسمت اصلی این دستگاه را چرخ بسیار بزرگی تشکیل میدهد که قطر آن به 16 متر نیز میرسد. این چرخ ٬ زواید سطل مانندی دارد که در نقاط مختلف محیط آن معلقند و ضمن گردش چرخ و تماس آن با  مواد معدنی باعث حفر این مواد میشود و سطلها از مواد پر میشوند  و پس از رسیدن به قسمت بالای چرخ مواد درون سطلها بر روی نوار نقاله ای ریخته میشود  . راندمان این دستگاه هنگام کار بسیار بالا میباشد . انواع معمولی آن قادر است تا 1500 متر مکعب در ساعت مواد معدنی را حفر و  به وسیله نوار نقاله خود به فاصله 130 متری منتقل کند از این رو وسیله بسیار مناسبی برای باطله برداری از روی مواد معدنی میباشد

 

    

 

 

           

 

بولدوزر(bulldozer)

 

در جلو دستگاه یک بیل بزرگ و در عقب آن چنگکهایی وجود دارد و دستگاه روی زنجیر حرکت میکند  همن گونه که میدانیم مواد معدنی یا باطله نرم  را به وسیله بیل حفر میکنند ولی برای  مواد سخت تر ازبولدوزر استفاده میشود .

   

  

 

حفر کننده برجدار (tower excavator)

 

 

این دستگاه شبیه دراگلین است و معمولا همراه با سایر ماشینهای معادن روباز از قبیل بیل مکانیکی و دراگلین به کار میرود به ویژه به هنگام بازسازی معادن روباز از این وسیله استفاده میشود زیرا بیل یا دراگلین قسمتهای بالای قسمتهای بازسازی شده را به خوبی نمیتوانند پر کنند .دستگاه دارای دو برج متحرک در جلو وعقب است که آندو را به ترتیب در قسمت انبار باطله و در جلو قسمتی که هنوز استخراج نشده است قرار میدهند . در بالای برجها قرقره هایی وجود دارند که چند رشته کابل از درون آنها عبور میکنند . به ای کابلها صندوقه ای متصل است که در اثر حرکت کابلها بین دو برج نوسان میکند و مواد باطله را به بالای انبار این مواد منتقل میکند.

 

 

بیل هیدرولیکی(hydraulic excavator)

 

این دستگاه نیز شبیه بیل مکانیکی می باشد با این تفاوت که حرکت صندوقه آن توسط چند بازوی هیدرولیکی انجام میشود

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HYDRAULIC TOP HEAD DRIVE MOBILE RIGS

 

RIGS

  We offer our customers a standard range of drilling rigs plus we have a design capability to custom build drilling equipment from our proven range of components to suit specific requirements.  Bournedrill Pty Ltd is recognised as the manufacturer of the largest range of drilling rigs in the world, which are all produced at our facilities in Brisbane, Australia.

A complete range of designed and built drilling rigs, equipment and accessories:
- PERCUSSION (C300/6 C500/6 C2000/6)
- MECHANICAL ROTARY TABLE MOBILE RIGS ( R500 1000R 1250R 1500R 2000R)
- FOUNDATION and SAMPLING ( 5THD 10THD)
- HYDRAULIC TOP HEAD DRIVE:
        WATER WELL (THD10 THD15 THD25 THD35)
        MULTI-PURPOSE MINERAL (500THD L500THD E700THD)
        EXPLORATION (THD1000 THD2000 THD3000)
- CONTINUOUS AUGER TYPE
- TRUCK or EXCAVATOR (A25/30)
- LARGE DIAMETER:
        BUCKET and AUGER (H120/4 H120/5 BA15/35)
        OILFIELD (SL4000 SL6000 5000R)

Bournedrill Pty Ltd has developed a range of THD drill rigs over the years, with three main objectives in mind:
1. Unit to be of strong, rugged construction.
2. Hydraulics to be simple but powerful.
3. Operator acceptance, ease of operation and maintenance.

With all the Bournedrill THD range, there is a built-in safety margin of up to 20% above their rated capacity.

The design of the rigs is the result of drilling experience gained by our experts in many countries of the world and it has been their endeavours to ascertain that it is sufficiently mobile. Our designers have paid utmost attention to ensure that the establishment on site is minimal, allowing the drilling program to commence swiftly.

The Bournedrill machines are built to fulfil all the fundamental principles of the drilling operation from the drilling, through the casing, up to the completion stage and minimise drilling costs. They are designed for long life and much care has been taken to provide accessibility of all parts and suitable adjustment for all normal wear.

The machines are adequately guarded and built with a wide margin of safety. Their controls have been made as simple and convenient as possible so that the operator can control the drilling operation without effort from one drilling position.

miningAncadcement

                       

Euclid-r50-mining-truk

Euclid-r50-mining-truk

 

mining truk

ِِabout TBM

The TBM and its role in creating an underground laboratory

Scientists on the Yucca Mountain Project used a tunnel boring machine, to create an underground laboratory within Yucca Mountain, called the Exploratory Studies Facility. The tests completed within this facility have given scientists and engineers much-needed information about the mountain s interior.

Impressive in size and capability, the tunnel boring machine and all its trailing equipment weighs 860 tons and measures 140 meters (460 feet) in length. It has 13 trailing decks, or work platforms, that are towed behind the machine in the form of a train.

The 7.6-meter (25-foot)-diameter machine began its journey in September 1994 from a starter tunnel extending 60 meters (196 feet) into Yucca Mountain.

To work properly, the machine was positioned inside a tunnel so it could grip the sides of the tunnel and push the cutters into the rock to advance the tunnel. Its hardy mechanical cutters chip and grind their way through rock and soil. The cutter head, with 48 cutter discs 43 centimeters (17 inches) in diameter, chips and flakes the rock. The chips (known as muck) move out through the back of the machine on a series of conveyor belts to a designated area outside the tunnel.

Why use a Tunnel Boring Machine?

Tunnel boring was the most efficient and ultimately the most environmentally sound and physically safe method for gaining access to the underground environment found at Yucca Mountain. The machine consumed less money and less time than drill-and-blast excavation, and performed with minimal environmental disruption.

Tunnel boring machines are built to cope with varying underground conditions. The same machine generally can adapt to both hard rock and loose ground. Sometimes, the machine would encounter both conditions in a single day. Often, the machine's operators did not know what conditions they would face only a few meters ahead. The only thing they could count on was that conditions would vary.

Tunnel boring machines also act as locomotives for cars carrying special equipment or facilities. One of these cars provided a platform for geologists taking rock samples. The same car carried cameras that made detailed geological maps of the tunnels. These maps provided a permanent record of the machine's underground passage and yielded information about the geology of the area through which it passed. This data is used by engineers to design the proposed repository.

By the spring of 1997, the Tunnel Boring Machine had advanced the full course of the eight-kilometer (five-mile) tunnel and emerged at the facility's south portal.

As long as a football field, this tunnel boring machine has given scientists direct access to an underground laboratory.

Maximizing the opportunity afforded by the tunnel and the entire facility, scientists conducted studies to:

• Determine the rate of water seepage into the proposed repository
  
  
• Test the groundwater flow above and below the water table, including how rain water and other fluids might move from the surface through fractures and faults
  
  
• Determine how the distinct geologic units govern the flow of gases and fluids within the mountain
  
  
• Establish, with thermal tests, the effects of waste-generated heat upon the rock, water, and installed ground support systems in a repository.

The TBM cutterhead can be seen after it reached daylight in April 1997. The TBM made a 2.5-year journey excavating through Yucca Mountain.

TBM facts and acronyms

Conveyor systems

• From the cutterhead to the rear of the TBM.
• From the rear of the TBM to the outside of the tunnel.
• From the outside of the tunnel to the muck pile.

Cutterhead
The rotating head at the front of the TBM that cuts the rock.

Cutterhead bearing
Two-row tapered roller. High capacity for hard rock.

Decks (also trailing decks)
Work platforms that are towed behind the TBM in the form of a train. There are 13 decks on this TBM.

Design
Gripper Shield TBM, model 760, custom-built for Yucca Mountain.

Diameter
7.62 meters (25 feet).

ESF
Exploratory Studies Facility. An underground laboratory for scientists to help determine if Yucca Mountain is suitable for the disposal of high-level nuclear waste. The ESF is approximately a 10-kilometer (6.2-mile) network of tunnels.

Forward shield
The metal parts of the TBM next to the rotary head that provide temporary support and prevent rock material from falling and interfering with the TBM cutting action.

Gantry
An elevated platform that moves with the TBM to all the roof of the tunnel to be mapped.

Gripper shield
The mechanical protection that prevents individuals from access to the grippers while they are engaged to the tunnel rib.

Gripper shoes
Large curved pressure plates that push against the rock wall, holding the TBM steady, so that the cutterhead can push forward into the rock.

Launch chamber
The initial 60 meters (196 feet) of the ESF where the TBM began tunneling operations. This initial portion of the ESF was completed using conventional drill-and-blast techniques.

Leak mitigation system
The devices installed on the TBM that minimize the spillage of fluids used in the operation of the TBM, thereby reducing environmental impacts.

Length
140 meters (460 feet).

Manufacturer
Construction & Tunneling Services, Inc. (CTS), Kent Washington. It took approximately 10 months to manufacture the TBM.

Maximum advance rate
The maximum amount of distance the TBM will travel in a given amount of time is 5.3 meters (18 feet) per hour.

Minimum turn radius
The measure of how tight a turn the TBM can make. The TBM’s minimum turn radius is 151 meters (500 feet).

The 5-meter (16.5-foot) Tunnel Boring Machine (TBM) is prepared for the cross-drift excavation. The 225-ton machine was used to excavate portions of the Texas Super Collider.

Muck
The earth and rock that are excavated during TBM operation.

North Portal
North opening to the ESF. The ESF also has a South Portal.

Operating voltage
12.47 KV.

Operations
Team of companies contracted to the Department of Energy, including Kiewit/Parsons Brinckerhoff, Fluor Daniel, Morrison-Knudsen, and Duke Engineering Services. Kiewit/Parsons Brinckerhoff was the company contracted to operate the TBM.

Pad
The areas near the portal entrances, that accommodated all the facilities used to construct the ESF. Both North Portal and South Portal pads were constructed.

Power
12 electric motors generating 3,800 horsepower.

Tail shield
The portion of the tunnel boring machine located behind the cutterhead that protects the TBM crew from falling rocks when installing ground support. This overhead section is constructed of two-inch-thick steel and is 12 feet long.

Weight
720 tons (1,440,000) lbs.).

Note: From March through October 1998, miners used a smaller, 5-meter- (16.5-foot) diameter tunnel boring machine to excavate a tunnel called the Enhanced Characterization of the Repository Block (ECRB). This 2.7-kilometer (1.7-mile) ECRB tunnel, or cross drift extends from the north portion of the Exploratory Studies Facility and crosses above the actual area being studied for a repository.

Scientists will collect data on geology and the behavior of water within that area to verify models and predictions about performance of the natural features of Yucca Mountain.

 

ساختار يك TBM

In recent years, an integration of tunneling technology is demanded to cope with boulder-containing layers soil and rock miexd layers and other complicated tunneling condition. We have developed TBMs shown here, integrating technologies of shield machines and hard rock TBMs

تصويري از TBM