מערכות גריסה, מיון וניפוי ניידות

גריסה וניפוי ישירות באתר העבודה

העברת ציוד העיבוד אל מקור החומר משנה את אופן ניהול העבודה באתר. במקום שכל חומר הגלם יועבר אל מתקן מרכזי, ניתן להקטין ולמיין אותו סמוך לנקודת הכרייה, ההריסה או האיסוף.
במחצבה ניתן למקם את ציוד הגריסה בסמוך לחזית החציבה ולהקטין את מידות הסלע לפני השינוע אל שלבי ההמשך. באתר הריסה ניתן לעבד בטון, אספלט, לבנים וחומרי תשתית במקום שבו הם נוצרים ולהפריד את התוצרים בהתאם לייעוד שלהם.
ביצוע גריסה באתר עשוי לאפשר מעבר משינוע של גושי חומר גדולים להעברת חומר במידות נוחות יותר באמצעות מסועים או משאיות. בחלק מהפרויקטים ניתן להשתמש בתוצר המעובד באתר עצמו, לדוגמה כחומר מילוי, מצע או חומר לתשתיות.
היכולת להעביר את המערכת בהתאם להתקדמות העבודה רלוונטית במיוחד כאשר מקור החומר אינו נשאר במקום אחד. ככל שחזית הכרייה או ההריסה משתנה, ניתן לקרב אליה את מערך העיבוד ולהימנע מהגדלה מתמשכת של מסלולי השינוע.
מערכת ניידת יכולה לפעול כיחידה עצמאית או כחלק מקו הכולל הזנה, גריסה וניפוי. במערך בסיסי ניתן לבצע הקטנה ראשונית ולהעביר את החומר לשלב הבא. במערך רחב יותר ניתן לייצר באתר מספר מקטעי גודל ולהחזיר חומר גדול מדי לגריסה נוספת.
הבחירה בתצורה המתאימה תלויה במוצר הסופי הנדרש. כאשר החומר מיועד להמשך עיבוד במפעל, ייתכן שתספיק גריסה ראשונית. כאשר נדרש להפיק אגרגטים או חומר ממוחזר שעומד במפרט מוגדר, יש לתכנן גם את שלבי הניפוי והפרדת התוצרים.

צמצום שינוע חומר גולמי במחצבות ובאתרי מחזור

שינוע פנימי הוא אחד הגורמים המשמעותיים בתפעול מחצבות, מכרות ואתרי טיפול בחומרי גלם. חומר שלא עבר גריסה תופס נפח רב, מגביל את כמות המטען בכל נסיעה ומחייב שימוש בכלי רכב כבדים לאורך כל מסלול העבודה.
כאשר הגריסה הראשונית מתבצעת קרוב למקור, ניתן להעביר חומר קטן ואחיד יותר אל המשך התהליך. בהתאם למבנה האתר, הדבר עשוי לאפשר שימוש במסועים, לצמצם את מספר מחזורי הנסיעה ולהקטין את העומס על דרכי השירות.
צמצום השינוע משפיע על יותר מצריכת הדלק. הוא עשוי להפחית את שעות העבודה של המשאיות והשופלים, את זמני ההמתנה בנקודות הפריקה, את השחיקה של כלי הרכב ואת התלות בזמינות מפעילים.
במחצבות פעילות, המרחק בין חזית החציבה לבין המתקן הקבוע עשוי לגדול עם התקדמות העבודה. כאשר ציוד הגריסה נשאר במיקום אחד, כל שינוי בחזית מגדיל את מסלול ההובלה. מערך נייד מאפשר לבחון מחדש את נקודת העיבוד ולקרב אותה אל אזור החומר.
גם באתרי מחזור קיים יתרון לעיבוד מקומי. העברת פסולת בניין לאתר טיפול מרוחק ולאחר מכן הובלת התוצר המעובד ליעד אחר יוצרת שני שלבי שינוע נפרדים. גריסה וניפוי באתר עשויים לקצר את המסלול ולאפשר שימוש חוזר בחלק מהחומר קרוב למקום שבו הוא נוצר.
ההחלטה על מערכת ניידת צריכה להתבסס על בחינה כלכלית ותפעולית של התהליך המלא. יש להשוות בין עלויות השינוע הקיימות לבין עלויות ההפעלה, האנרגיה, התחזוקה והמעבר של הציוד הנייד.
המדד הנכון אינו רק מחיר המכונה או התפוקה המרבית הרשומה במפרט, אלא עלות העיבוד בפועל לכל טונה של חומר תקין. בחינה זו צריכה לכלול את שעות העבודה, מספר כלי הרכב, מרחקי הנסיעה, שיעור החומר החוזר והזמן הנדרש למעבר בין זירות.

התאמת מערכות גריסה ניידות לחומר ולתפוקה

מערכת גריסה ניידת צריכה להתאים לחומר בתנאים שבהם הוא מתקבל בשטח, ולא רק לדגימה נקייה או יבשה. גודל הגושים, הקשיות, רמת השחיקה, הלחות והימצאות גופים זרים משפיעים על בחירת תצורת ההזנה, סוג הגריסה ומערכת הניפוי.
סלעי גיר, גבס, פוספטים, אגרגטים, אספלט ופסולת בניין אינם מגיבים באותה צורה לתהליך. חומר פריך ויבש עשוי לאפשר קצב עבודה שונה מחומר לח ודביק. בטון מזוין וחומרי הריסה מחייבים התייחסות גם למתכות, לחלקים ארוכים ולשינויים חדים בגודל ההזנה.
ההתאמה מתחילה בהגדרת הנתונים הבאים:

• גודל חומר ההזנה המרבי
• התפלגות הגדלים בחומר הגולמי
• הקשיות ורמת השחיקה
• תכולת הלחות והנטייה להידבק
• התפוקה הנדרשת לשעת עבודה
• גודל התוצר וטווח הסטייה המותר
• מספר מקטעי הגודל המבוקשים
• שיעור החומר הצפוי לחזור לגריסה

תפוקה גבוהה של יחידת הגריסה אינה מספיקה כאשר מערכת ההזנה אינה מסוגלת לספק חומר באופן רציף או כאשר הנפה אינה יכולה לקלוט את קצב היציאה. לכן יש לבחון את הקיבולת של כל המערך ולא רק את הביצועים של מכונה אחת.
במערכות שבהן חומר גדול מדי חוזר לגריסה, יש להביא בחשבון את שיעור הסחרור. ככל שכמות החומר החוזר גדולה יותר, כך גדל העומס הכולל על המגרסה ועל המסועים, גם כאשר כמות החומר החדש שנכנסת למערכת נשארת קבועה.
גם תנאי השטח משפיעים על ההתאמה. באתר צפוף או במכרה תת-קרקעי עשוי להיות יתרון למערכת קומפקטית בעלת פרופיל נמוך. באתר פתוח שבו מטופלות כמויות גדולות, הדגש עשוי להיות על רציפות ההזנה, שטח הניפוי ואופן פינוי ערמות התוצר.
נדרש לבחון גם את מקור האנרגיה הזמין. בהתאם לתנאי האתר, ניתן לשלב מערכות המבוססות על הנעה ישירה, דיזל-חשמל או חיבור למקור חשמלי חיצוני. בחירה נכונה יכולה לצמצם צריכת דלק ולפשט את הפעלת היחידות השונות במערך.

תכנון קו נייד משלב ההזנה ועד לתוצר הממוין

קו נייד יעיל מתחיל בתכנון מסלול החומר. יש להגדיר כיצד הוא מגיע אל המערכת, באיזה קצב הוא מוזן, כמה שלבי עיבוד נדרשים ולאן מועבר כל תוצר לאחר הניפוי.
שלב ההזנה משפיע על יציבות הקו כולו. חומר שמגיע בכמויות לא אחידות עלול ליצור עומסי יתר, סתימות ושינויים בתפוקת המגרסה. הזנה מבוקרת מאפשרת להתאים את קצב כניסת החומר לעומס המערכת ולשמור על עבודה רציפה יותר.
לאחר הגריסה יש להתאים את מערכת הניפוי לכמות החומר ולמפרט התוצר. כאשר נדרש לייצר מספר גדלים, יש לתכנן את שטח הנפה, מידות הפתחים וקצב מסועי הפריקה כך שכל מקטע יפונה בלי להפריע לזרימת החומר.
במערך סגור, חומר שאינו עומד בגודל הנדרש מוחזר לגריסה. תצורה זו מסייעת לשמור על אחידות התוצר, אך היא דורשת תכנון של מסלול ההחזרה ושל העומס הנוסף על המערכת. החזרה שאינה מבוקרת עלולה להוביל להצטברות ולירידה בתפוקה של החומר החדש.
מיקום היחידות באתר חשוב לא פחות מבחירתן. יש לתכנן גישה למשאיות ולשופלים, מרחב לפתיחת מסועים, אזורים לערמות התוצר ונתיבי תנועה בטוחים לצוותי התפעול והתחזוקה.
ניידות תפעולית נמדדת גם בזמן הנדרש למעבר בין מצב עבודה למצב הובלה. מסועים מתקפלים, חיבורים נגישים ומבנה שאינו מחייב פירוק מורכב מאפשרים להעביר את המערכת לזירה אחרת תוך צמצום זמן ההשבתה.
גם פעולות התחזוקה צריכות להשתלב בתכנון. ציוד גריסה וניפוי נייד פועל בדרך כלל בסביבה מאובקת ושוחקת ולעיתים רחוק מסדנה קבועה. גישה נוחה לרכיבי השחיקה, למערכות ההנעה ולנקודות הבדיקה יכולה לקצר את משך הטיפול ולשפר את זמינות הציוד.
בהתאם למאפייני הפרויקט, ניתן לתכנן מערך הכולל יחידת הזנה וגריסה ראשונית, מגרסה ניידת ומערכת ניפוי זחלית, או לבחור רק בחלק מהשלבים כדי להשלים ציוד שכבר פועל באתר. ההחלטה צריכה להתבסס על מסלול החומר, דרישות התוצר והעלות הכוללת של העיבוד.

ס.פ.י הנדסה ושינוע בוחנת את תנאי האתר, חומר הגלם, יעדי התפוקה ומרחקי השינוע כדי להתאים מערכות גריסה וניפוי ניידות לתהליך הקיים. האפיון מחבר בין שלבי ההזנה, הגריסה, המיון והפריקה ומביא בחשבון גם את צריכת האנרגיה, התחזוקה והמעבר בין אזורי העבודה.