Khai thác dưới lòng đất làm nhà sản xuất khớp uống bơm bê tông phải đối mặt với sự mài mòn

Khoáng mỏ lithium hoàn toàn dưới lòng đất đầu tiên của Úc mục tiêu sản xuất toàn bộ dưới lòng đất vào tháng này. Loại công việc đó hoạt động dựa trên vật liệu đổ bơm, và vật liệu đổ bơm làm mòn khớp uống. Đây là một bài giải thích về công nghệ và mua sắm dựa trên hồ sơ dự án.

Một cột mốc dưới lòng đất

Dự án ở Tây Úc được mô tả trong tài liệu chính phủ là mỏ lithium hoàn toàn dưới lòng đất đầu tiên của quốc gia. Hoạt động mỏ hình hộp bắt đầu vào tháng 7 năm 2024, quá trình chuyển sang dưới lòng đất bắt đầu vào tháng 4 năm 2025, và khai thác toàn bộ dưới lòng đất được mục tiêu vào tháng 9 năm 2026.

Dung lượng ban đầu được công bố là 2,8 triệu tấn quặng mỗi năm, sản xuất khoảng 500.000 tấn tinh chất spodumene mỗi năm, với các thỏa thuận mua bán và sự hỗ trợ của nhà nước đã có sẵn.

Một mỏ dưới lòng đất di chuyển đá thải ít hơn nhiều so với mỏ hình hộp, nhưng tất cả những gì nó di chuyển đều đi qua các giếng khoan, đường dốc và hệ thống ống.

Tại sao công việc dưới lòng đất sử dụng vật liệu đổ bơm

Việc khai thác dưới lòng đất để lại các khoảng trống. Những khoảng trống này thường được lấp đầy bằng một hỗn hợp bột được xi măng hóa làm từ tailings, nước và chất kết dính, và vật liệu đổ được bơm từ nhà máy trên mặt đất xuống khu vực làm việc.

Vật liệu đổ bột có tính mài mòn và nặng, mang các hạt đá mịn với nồng độ chất rắn cao, do đó đường ống chịu mài mòn trượt liên tục thay vì va chạm. Mài mòn tập trung ở nơi dòng chảy thay đổi hướng, đó là lý do tại sao khớp uống xác định khoảng thời gian bảo trì. Các mạch bơm shotcrete, thoát nước và xay grout cũng tuân theo quy tắc tương tự: chúng hỏng ở đoạn cong trước khi hỏng ở đoạn thẳng.

Tại sao khớp uống là điểm thiết kế

Một đoạn ống thẳng có bề mặt mịn đối với dòng chảy di chuyển. Một đoạn cong buộc dòng chảy thay đổi hướng, và năng lượng làm chuyển hướng dòng chảy được truyền đến tường ngoài của đoạn cong.

Ba điều sau đây xuất phát từ đó.

Mài mòn không đồng đều. Bán kính ngoài của khớp uống mòn nhanh hơn vài lần so với bán kính trong hoặc đoạn ống thẳng ở hai bên, do đó việc kiểm tra đường ống phải đo tại vị trí đúng để có ý nghĩa.

Áp suất tập trung. Đoạn cong là nơi tổn thất áp suất trên mỗi mét cao nhất, và trên một đoạn thả dọc dài, sự kết hợp giữa áp suất và mài mòn là nguyên nhân làm vỡ tường.

Sự hỏng hóc xảy ra đột ngột. Một đoạn ống thẳng bị mòn làm mỏng dần và dễ phát hiện trong cuộc khảo sát độ dày tường. Một khớp uống bị mòn có thể đạt độ dày tới hạn giữa các cuộc khảo sát.

Khớp uống chống mài mòn là gì

Khả năng chống mài mòn của khớp uống bơm đến từ vật liệu phía sau bề mặt mòn và hình học của đoạn cong.

Bề mặt làm việc thường là một lớp được cứng hóa, với độ cứng được trích dẫn trên thang Rockwell C. Một lớp được xử lý nhiệt trong khoảng 55 đến 62 HRC chống lại mài mòn trượt mà vật liệu đổ bột tạo ra. Dưới lớp cứng, độ dày tường đảm bảo chứa áp suất, và cấu trúc tường kép tách riêng hai chức năng để vỏ ngoài chịu áp suất trong khi lớp lót trong chịu mài mòn.

Bán kính quan trọng như vật liệu. Một đoạn cong có bán kính dài hơn phân bổ sự thay đổi hướng trên khoảng cách lớn hơn, làm giảm tốc độ mài mòn cục bộ và tổn thất áp suất. Các đoạn cong bán kính ngắn dễ lắp đặt trong đường hầm bị hạn chế nhưng mòn nhanh hơn, và sự đánh đổi này thuộc về cuộc trò chuyện thiết kế thay vì đơn đặt hàng phụ tùng.

Thiết kế kết nối là yếu tố thứ ba. Các kẹp phải giữ vững dưới áp suất và rung động, và phải tháo ra nhanh chóng trong quá trình dừng máy, vì một đường ống không thể mở ra một cách rẻ tiền sẽ không được bảo trì đúng lịch trình.

Xác định kỹ thuật cho đường ống đổ hoặc shotcrete

Một quy định kỹ thuật hoạt động trên hiện trường nêu rõ nhiệm vụ thay vì chỉ là bộ phận: công suất bơm và áp suất đầu ra, nồng độ chất rắn và kích thước hạt tối đa, độ dài chạy và số lượng đoạn cong, cộng với số giờ dự kiến giữa các lần dừng máy, điều này quyết định xem khớp uống nên là loại tiêu chuẩn hay loại chế tạo nặng.

Sau đó đặt các điều khoản chấp nhận. Yêu cầu độ cứng của lớp mòn dưới dạng số đo, độ dày tường của phần chứa áp suất, bán kính bên trong và cấp áp suất của khớp lắp ráp.

Hai điểm thực tế thường bị bỏ qua. Người mua nên xác nhận rằng các phụ kiện tương thích với bơm và dây phun đã có trên hiện trường, và rằng bộ giảm đường kính và kẹp đến từ cùng một nguồn với khớp uống.

Khi một đường ống chạy trên khoảng cách dài với nhiều lần thay đổi hướng, câu trả lời thực tế thường là một đơn đặt hàng hỗn hợp. Các đoạn cong chế tạo nặng đặt ở nơi mài mòn xảy ra, và loại trọng lượng tiêu chuẩn đặt ở các đoạn thẳng. So sánh khớp uống bơm tiêu chuẩn so với khớp uống bơm chế tạo nặng là cách thông thường để quyết định ranh giới nằm ở đâu.

Lập kế hoạch bảo trì và thay thế

Phần còn lại của vấn đề là biết khi nào thay thế.

Việc đo độ dày tường tại bán kính ngoài của mỗi đoạn cong, được ghi lại theo vị trí và theo thể tích bơm, xây dựng một tốc độ mài mòn có thể dự đoán, do đó việc thay thế trở thành một hoạt động theo lịch trình thay vì phản ứng với sự phóng hơi. Các hồ sơ kiểm tra cũng cho thấy các đoạn cong nào hoạt động hardest, và một đường ống có một khớp uống mòn nhanh gấp đôi các khớp uống lân cận thường có vấn đề về hình học thay vì vấn đề vật liệu. Tài liệu tham khảo về mẫu mài mòn khớp uống bơm bê tông bao gồm các hình dạng hỏng hóc phổ biến và ý nghĩa của mỗi hình dạng. Việc giữ hàng tồn kho cũng quan trọng, vì một mỏ giữ các đoạn cong dự phòng theo lớp vị trí có thể hoàn thành việc thay thế trong cửa sổ dừng máy.

Khớp đơn đặt hàng với nhiệm vụ

Con đường thực tế là xác định kỹ thuật theo vị trí thay vì chỉ theo đường kính ống. Xác định các đoạn cong nào chịu áp suất cao nhất và vật liệu thô nhất, đặt chế tạo nặng nhất ở đó, và tiêu chuẩn hóa phần còn lại để các phụ tùng dự phòng có thể thay thế cho nhau.

Công ty TNHH Máy móc Hongchang sản xuất khớp uống bơm bê tông và bộ lắp ống với lớp mòn 55 đến 62 HRC thông qua xử lý nhiệt và quenching, có chứng chỉ ISO 9001, và cung cấp các chế tạo khớp uống bơm bê tông bằng thép đúc chống mài mòn cao cùng với một danh mục khớp uống ống bơm bao gồm các dạng bán kính và bán kính dài cho đường hầm, mỏ và bơm đường dài.