צמצום שינוע חומרי גלם באמצעות גריסה וניפוי באתר

במחצבות, באתרי הריסה ובאתרי הפקת חומרי גלם, המרחק בין מקור החומר לבין נקודת העיבוד אינו תמיד קבוע. חזית החציבה מתקדמת, אזור ההריסה משתנה וערימות חומר עשויות להיווצר במוקדים שונים. במצבים כאלה שינוע סלעים, גושי בטון או אספלט במידותיהם הראשוניות עלול להפוך לחלק משמעותי מהעומס התפעולי.
צמצום שינוע חומרי גלם אינו מתחיל בהכרח בהוספת משאיות או בקיצור מסלול הנסיעה. לעיתים נכון לבחון שינוי במיקום תהליך העיבוד עצמו: לבצע גריסה באתר, סמוך לנקודת החציבה, הפירוק או האחסון, ולהעביר הלאה חומר שכבר הוקטן למידות המתאימות יותר להובלה, לניפוי או לשימוש נוסף.
היתרון האפשרי אינו מסתכם בהפחתת המרחק שעובר החומר. עיבוד סמוך למקור משפיע על מספר כלי השינוע, זמני ההעמסה והפריקה, נפח הערימות, קצב פינוי התוצר והעומס על נקודת העיבוד המרכזית. עם זאת, קירוב הציוד אל החומר אינו מבטיח לבדו שיפור בתהליך.
מערך שאינו מתאים לגודל ההזנה, לקצב העמסת החומר או למפרט התוצר עלול ליצור צוואר בקבוק חדש בשטח. לכן יש לבחון את שרשרת העבודה המלאה - מהוצאת החומר מהחזית או מערימת ההזנה, דרך הקליטה והגריסה, ועד לניפוי ולפינוי התוצרים.
גריסה סמוך למקור החומר מתאימה במיוחד כאשר אזור העבודה משתנה לאורך הפרויקט, כאשר הפעילות באתר מוגבלת בזמן או כאשר שינוע חומר גולמי גדול דורש מסלולים ארוכים ומספר רב של כלי הובלה. כאשר ההזנה מגיעה במשך שנים מאותה נקודה ובתפוקה קבועה, ייתכן שמתקן קבוע יהיה פתרון מתאים יותר.
ס.פ.י הנדסה ושינוע מסייעת בבחינת פתרונות לצמצום שינוע חומרי גלם באמצעות עיבוד החומר באתר. האפיון מתייחס למאפייני ההזנה, למסלול החומר, לתפוקת היעד, למפרט התוצר, לתנאי ההצבה וליכולת לפנות את המקטעים לאחר הגריסה והניפוי.

מתי עיבוד החומר באתר מפחית את עומס השינוע?

במחצבה, המרחק בין חזית החציבה לבין נקודת העיבוד עשוי לגדול ככל שהעבודה מתקדמת. משאיות וכלי העמסה נדרשים לנוע במסלול ארוך יותר עם סלעים במידות גדולות, ולעיתים גם לחזור ריקים אל החזית. ביצוע הגריסה בקרבת מקור החומר מאפשר להעביר לשלב הבא תוצר שכבר עבר הקטנת גודל.
אולם המרחק מהחזית למגרסה הוא רק חלק מהתמונה. יש לבדוק כיצד החומר יגיע לאזור הקליטה, היכן ייווצרו ערימות התוצר ומהו המסלול שיידרש לפינוי כל מקטע. מיקום שמקצר את נסיעת החומר הגולמי אך מקשה על פינוי התוצר אינו בהכרח משפר את התהליך הכולל.
באתרי הריסה מקור החומר משתנה עם התקדמות הפירוק. גושי בטון, משטחי אספלט ואלמנטים מבניים נוצרים באזורים שונים ובמשך תקופה מוגבלת. גריסה באתר הריסה יכולה לאפשר הקטנת גודל, הפרדת מתכות ומיון ראשוני לפני שהחומר מועבר למתקן נוסף או לשימוש המתאים לדרישות הפרויקט.
נקודת ההצבה צריכה לאזן בין קרבה לחומר לבין תנאי עבודה בטוחים. יש לאפשר גישה למחפרים ולמעמיסים, מקום לערימות התוצר, נתיב פנוי למשאיות ונגישות לטיפול בציוד. העברת המערך לאחר כל שינוי קטן באזור העבודה עלולה לפגוע ברציפות ולצמצם את היתרון התפעולי.
גם בערימות זמניות שנוצרו במחצבות, במפעלי חומרי גלם או באתרי תשתיות יכולה להיות תועלת בעיבוד סמוך למקור. כאשר החומר מפוזר בכמה מוקדים, אין תמיד הצדקה לשנע את כולו אל מתקן קבוע לפני שנבדקו האפשרויות להקטנתו ולמיינו בשטח.
הכדאיות צריכה להיבחן באמצעות השוואה בין שני תרחישים מלאים. בתרחיש הראשון משנעים את החומר הגולמי למתקן קבוע. בתרחיש השני מביאים את תהליך העיבוד אל מקור החומר ומשנעים את התוצרים לאחר הקטנת הגודל.
ההשוואה צריכה לכלול את מרחקי הנסיעה, כמות החומר בכל מוקד, מספר כלי השינוע, זמני ההעמסה והפריקה, משך הפעילות בנקודה ועלות הצבת הציוד והעברתו. המטרה אינה לבטל כל שינוע, אלא לבדוק באיזה שלב נכון יותר להעביר את החומר ובאילו מידות.
מפרט התוצר משפיע גם הוא על התוצאה. כאשר חלק מהחומר הגרוס יכול לשמש באזור העבודה עצמו, ניתן לצמצם שלב נוסף בשרשרת. כאשר כל התוצר נדרש לעבור למתקן המשך, צריך לבדוק אם הקטנת הגודל והניפוי הראשוני מצדיקים את הפעלת המערך באתר.

כיצד מתכננים רצף גריסה וניפוי סמוך למקור?

התכנון מתחיל באזור הקליטה. הבונקר והמזין צריכים להתאים לגודל הגוש המרבי, למשקל החומר ולאופן ההעמסה. הזנה באמצעות מחפר יוצרת קצב עבודה ודפוס פגיעה שונים מהזנה באמצעות מעמיס, ולכן יש להתאים את גובה הקליטה, נפח הבונקר וקצב שחרור החומר.
אין להסתמך רק על גודל ההזנה הממוצע. גוש חריג, אלמנט שטוח או חלק ארוך עלולים ליצור גישור בבונקר או להיכנס לפתח המגרסה בזווית שמפריעה למעבר. יש להגדיר מראש את מידות ההזנה המותרות ואת החלקים שיידרשו לטיפול מקדים.
כאשר החומר כולל שיעור גבוה של דקים שאינם זקוקים להקטנת גודל, ניתן לבחון ניפוי מוקדם. הפרדתם לפני הגריסה עשויה להפחית עומס ועיבוד מיותר, אך מחייבת לקבוע לאן יופנה המקטע המופרד והאם הוא מתאים לתוצר או דורש טיפול נוסף.
בחירת שיטת הגריסה תלויה בסוג החומר, בקשיות, ברמת השחיקה, במידות ההזנה ובתוצר המבוקש. מגרסת אימפקט ניידת יכולה להתאים ליישומים מסוימים של סלע טבעי, בטון הרוס, אספלט ופסולת בניין, בכפוף למאפייני החומר ולתנאי העבודה.
כאשר מקור ההזנה משתנה לאורך הפרויקט או שנדרש להעביר את תהליך העיבוד בין מוקדים, ניתן להתאים מערכות גריסה ניידות לתפוקה, לחומר ולתצורת הניפוי הנדרשת.
מפרט התוצר קובע אם יש צורך בניפוי לאחר הגריסה. כאשר החומר מיועד לעיבוד נוסף, ניתן לעיתים לעבוד עם טווח גדלים רחב יותר. כאשר נדרשת מידה מרבית מוגדרת או חלוקה למספר מקטעים, יש להתאים את שטח הניפוי, מספר קומות הניפוי וגודל הפתחים.
כאשר תצורת המערך כוללת החזרת חומר שמעל לגודל היעד לגריסה נוספת, יש לחשב את הקיבולת לפי ההזנה החדשה והחומר החוזר יחד. זרם חוזר גבוה עלול להעמיס על המגרסה ועל הנפה ולהפחית את התפוקה הזמינה לחומר חדש.
המסועים וערימות התוצר משפיעים ישירות על היכולת לעבוד ברציפות. מסוע שאינו מפנה את החומר בקצב המתאים או ערימה שאינה מטופלת בזמן עלולים לעצור את המערך גם כאשר המגרסה עצמה זמינה.
יש לתכנן מראש את מספר ערימות התוצר, כיוון המסועים, גובה הפריקה ומסלולי כלי ההעמסה. כאשר נדרשים כמה מקטעי גודל, צריך להקצות לכל אחד מהם שטח שמאפשר הפרדה ברורה ופינוי בלי ליצור ערבוב בין התוצרים.
גם מעברי חומר דורשים התאמה להרכב ההזנה. סלעים ושברי בטון עלולים להיות חדים ושוחקים, בעוד שחומר לח עשוי להצטבר במגלשים ובנקודות נפילה. רוחב המעבר, זווית הזרימה והגנת אזורי הפגיעה משפיעים על רציפות התהליך ועל הצורך בהתערבות ידנית.
באתרי הריסה יש להתאים את רצף העיבוד גם לנוכחות של בטון מזוין, חלקי מתכת וחומרים זרים. במקרים אלה נדרשת בחינה משולבת של אופן ההזנה, חשיפת המתכות, הפרדתן וניפוי התוצר. מידע נוסף ניתן למצוא בעמוד גריסה ומיון של פסולת בניין ובטון מזוין.
המערך צריך לפעול כיחידה אחת: אזור ההזנה מספק חומר בקצב שהמגרסה יכולה לקלוט, המגרסה מפיקה חומר שניתן לנפות והמסועים מפנים כל מקטע בלי לעכב את הקו. תפוקת המערך נקבעת לפי השלב המגביל ביותר ולא לפי נתון השיא של מכונה אחת.

מה צריך לבדוק לפני שמחליטים לצמצם שינוע באמצעות גריסה באתר?

הבדיקה מתחילה במיפוי זרימת החומר הקיימת. יש למדוד את המרחק ממקור החומר לנקודת העיבוד, את כמות החומר בכל מוקד, את מספר כלי השינוע ואת משך הפעילות הצפוי באזור העבודה.
לאחר מכן יש להגדיר את מאפייני ההזנה: סוג הסלע או הפסולת, קשיות, שחיקה, לחות, שיעור דקים וגודל גוש מרבי. כאשר החומר משתנה לאורך הפרויקט, יש להתייחס לטווח המלא ולא להסתפק בדגימה אחת.
במקביל נדרש להגדיר את התוצר המבוקש: מידה מרבית, מספר מקטעים, שיעור דקים, שימוש צפוי והאם חלק מהחומר מיועד לשימוש חוזר באתר עצמו. הנתונים קובעים אם נדרש ניפוי מוקדם, ניפוי לאחר הגריסה או החזרת חומר גס.
התפוקה צריכה להיבחן ברמת משמרת ולא רק לפי הקיבולת הנומינלית של המגרסה. יש להביא בחשבון זמני העמסה, פינוי ערימות, ניקוי, תחזוקה ושינויים בהרכב ההזנה.
חשוב להגדיר גם את משך העבודה בכל נקודת הצבה ואת תדירות העברת הציוד. תנועה קצרה בתוך מחצבה שונה מהובלה בין אתרים, וכל מעבר כולל הכנת דרך גישה, יישור שטח, הצבת מסועים ובדיקות לפני החזרה לפעילות.
תנאי האתר כוללים את כושר הנשיאה של הקרקע, השיפועים, דרכי הגישה, מרחב התנועה של כלי ההעמסה והמקום הנדרש לתחזוקה בטוחה. יש להקצות שטח מספק גם לערימות ולפינוי התוצרים.
יש לבדוק מראש גם את דרישות הרישוי, הסביבה והבטיחות החלות על הפעלת הציוד במיקום המיועד. התנאים עשויים להשתנות בהתאם לסוג האתר, למשך הפעילות, למיקום המערכת ולדרישות הרשות או הגוף המפעיל.
זמינות האנרגיה והתחזוקה צריכה להיכלל באפיון. יש לבדוק את מקור ההינע, זמינות הדלק או החשמל, הגישה לחלקי שחיקה והיכולת לבצע טיפול שוטף כאשר המערך נמצא רחוק מסדנה קבועה.
הבחינה הכלכלית צריכה להתייחס לתהליך כולו: שינוע חומר גולמי, כוח אדם, זמני נסיעה, העברת הציוד, פינוי התוצרים והאפשרות להשתמש בחומר המעובד בקרבת המקור.
כאשר מאפייני החומר או התפוקה אינם ברורים, נכון לבצע בדיקה בתנאים מייצגים. הבדיקה צריכה לבחון את קצב ההזנה, התפלגות התוצר, העומס על הניפוי ויכולת פינוי הערימות לאורך זמן עבודה ממשי.

ס.פ.י הנדסה ושינוע מסייעת בבחינת האפשרות לצמצם שינוע חומרי גלם באמצעות גריסה באתר. האפיון כולל את חומר ההזנה, מסלול השינוע, תפוקת היעד, מפרט התוצר, תנאי ההצבה ותדירות המעבר בין מוקדי העבודה.

מבקשים לבחון אם ניתן לצמצם את שינוע החומר הגולמי מהחזית, מאתר ההריסה או מערימת האחסון? 
ניתן לפנות לצוות ס.פ.י הנדסה ושינוע לבחינת התהליך ולהתאמת פתרון לגריסה, לניפוי ולפינוי התוצרים בשטח.