دانلود تحقیق باربری از چاه

باربری از چاه
توان و راندمان باربری از چاه

نسبت بارمرده به بار مفید در باربری با قفس 3/1 تا 7/1 و در باربری با اسکیپ 1/1 تا 4/1 به یک است که ارقام کوچکتر نسبت بهتری در باربری است .

مثلا برای باربری 10 تن سنگ معدن در نوع باربری با اسکیپ 22 تن ودر نوع باربری با قفس 24 تن باربری انجام می گیرد .

به این وزن که وزن کل (بارمفید و بارمرده ) نام دارد بایستی وزن کابل و اتصالها اضافه شود .

کابلهای باربری از چاه در چاههای کم عمق (تا 200 متر)با مقاومت کششی 160 کیلوگرم برمیلیمتر مربع انتخاب می شود و برای هر 200 متر طول اضافی ، 5 کیلوگرم بر میلیمتر مربع به قدرت کشش کابل اضافه می شود .

ضریب اطمینان کابلها 7 محاسبه می شود.

در منحنیهای شکل 21 اختلاف وزن کل قفس و اسکیپ نشان داده شده است .

محاسبه توان باربری چاه با توجه به تعداد رفت و آمد قفس باربری در ساعت و میزان بارمفید هر کشش صورت می گیرد .

تعداد رفت و آمد قفس (یا اسکیپ) به عمق چاه و متوسط سرعت باربری و همچنین زمان لازم برای بارگیری و باراندازی بستگی دارد .

عمق چاههای باربری در معادن ایران تا 450 متر است و سرعتهای 1، 2 و 3 و احتمالا 4 متر برثانیه برای باربری انتخاب می شود زیرا این سرعتها تجربه شده است .

میزان بار مفید هر کشش به ظرفیت واگن (یا اسکیپ) مورد باربری و تعداد طبقات قفس و دو طرفه بودن باربری بستگی دارد .

هرگاه در ساعت ، 25 کشش باربری صورت گیرد و در هر حرکت 2 تن (دو طبقه یک تنی ) بار مفید جابجا شود توان باربری ساعتی 50 تن خواهد شد .

در این حالت تعداد 25 کشش در ساعت و نیز حدود 15 ثانیه برای بارگیری قفس منظور شده است .

منحنیهای دیاگرام توان باربری چاه را برای ساعتهای مختلف در شرایط ذکر شده نشان می دهد.

شکل 22 رابطه بین عمق چاه ، سرعت باربری و تعداد کشش را نشان می دهد.

تاثیر توقفها
مدت توقف برای بارگیری به قفس در مقابل بارگیری به اسکیپ متفاوت است .

بدین معنی که در بارگیری و همچنین باراندازی با قفس این مدت نسبتا زیاد است و حدود 4 ثانیه برای هر تن بار مفید می باشد ، در صورتی که در باربری با اسکیپ زمان لازم 6/0 تا 2/3 ثانیه وقت برای هر تن بار لازم است ، زمان تخلیه نیز به همین منوال است .

برای بارگیری یک اسکیپ با ظرفیت 10 تن حدود 20 ثانیه وقت لازم است ، در باربری با قفس راندن واگن روی قفس حدود 12 ثانیه و جابجا کردن طبقات قفس حدود 10 ثانیه وقت لازم دارد .

اگر تعداد طبقات زیادتر از 2 باشد به همان اندازه مدت لازم برای جابجا کردن قفس بیشتر می شود .

با اضافه شدن مدت توقف از راندمان کل باربری کاسته می شود.

اهمیت سرعت
هرگاه L طول مسیر باربری در چاه و max V حداکثر سرعت باربری b متوسط شتاب یا شتاب منفی (ترمز) در یک باربری باشد اگر مدت زمان متوسط شتاب یا ترمز 1T باشد پس در موقع باربری به مدت 1T2-T با حداکثر سرعت باربری انجام می گیرد .

مدت زمان کل باربری است .منحنی نمایش سرعت در زمان این گونه باربریها در شکل 23 مشخص شده است.

در قسمت الف از منحنی بلافاصله پس از شتاب و رسیدن سرعت به حداکثر عمل ترمز گیری انجام می شود در حالت ب به مدت 2T=1T2 –T باربری با سرعت max V انجام می گیرد .

انتگرال منحنی و یا سطح زیر آن کارآیی باربری را نشان می دهد .

در حالت الف
L=T

و از طرف دیگر
b= 1Vmax= bt
و اگر مقدار را در فرمول فوق منظور داریم
2= T
و یا

= L

در حالت ب
(1t- T) max = L)

در عمل
M 1200 تا 500 = L


2
Sec /m 8/0 = b

Sec /m 16= vMax

برای اعماق 2000 متر تا سرعتهای حدود 12 متر برثانیه متداول است.

منحنی شکل24نمودار سرعت زمان قفس یک چاه را با عمق 600 متر نشان می دهد .

سطح زیر منحنیهای مختلف در شکل فوق به یک اندازه است زیرا مدت باربری در سرعتهای کم بیشتر و در سرعتهای زیاد کمتر است ، زاویه خط سرعت با محور افقی اندازه شتاب و یا شتاب منفی را نشان می دهد .

چون مقدار شتاب و شتاب منفی به یک اندازه فرض شده است نمودار فوق به صورت ذوزنقه منظم درآمده است .

وجود دوساق ذوزنقه ثابت می کند که برای تسریع در باربری ازدیاد سرعت را نمی توان به طور دلخواه انجام داد ، زیرا مدت زمانی لازم است تا سرعت حداکثر به دست آید t = ) 3 t + 1t ) - Tمدت زمانی است که در آن سرعت یکنواخت و حداکثر باربری انجام می گیرد .

هرچه سرعت نهایی باربری بیشتر باشد برای یک عمق معین باربری مدت زمان سرعت حداکثر کمتر خواهد بود و در مقابل آن مدت شتاب ها3t و1 t افزایش می یابند به دلیل وجود این مدت زمان شتاب ها مدت باربری حداکثر کوتاه می شود .

در نمودار شکل 3 - 161 ،10 vبرای سرعت 10 متر برثانیه و20 v برای سرعت 20متر بر ثانیه رسم شده است.

توسط این منحنیها مشخص می شود که دو برابر کردن سرعت باربری باعث نصف شدن مدت زمان آن نمی شود بلکه تنها یک ثلث از زمان باربری می کاهد .

هر گاه بخواهیم سرعت بابری را از این مقادیر نیز بیشتر کنیم به حدی می رسد که درآن بایستی بلافاصله پس از شتاب ترمز کرد وزمانی برای نگاهداشتن سرعت حداکثر نمی ماند .

در نمودار فوق حداکثر سرعت مشخص شده است که برای 600 متر عمق با شتاب معمول حدود 5/24 متر بر مجذور ثانیه است .

هر گاه ماشینی را با این سرعت برانیم می توان از نمودار دید که فقط یک ثانیه وقت صرفه جویی می شود و این صرفه جویی ارزش ندارد .

سرعتهای بیش از 20 متر بر ثانیه در معادن مجهز و مدرن حداکثر سرعت عملی است زیرا تجاوز از این سرعت با عث خرابی مهارها و قفس و تجهیزات چاه می شود .

از نمودار فوق می توان زمان لازم را برای یک نوبت بارگیری محاسبه کرد.

3t + 2t +1t = T 1t= زمان لازم برای رسیدن به سرعت نهایی 2t = مدت زمان باربری با سرعت یکنواخت 3t = زمان لازم برای ترمز کردن منحنی شکل 25 توان باربری انواع مختلف وسایل را نشان می دهد .در این شکل منحنی بالایی اسکیپ ، وسطی قفس با دو طبقه و بالاخره منحنی پایینی قفس با یک طبقه باربری است .

این راندمانها برای هر ساعت و از اعماق 200 متر به بالا محاسبه شده است.

از این منحنی می توان دریافت که راندمان باربری اسکیپ در عمق 400 متر حدود 50% بیش از باربری با قفس یک طبقه است .

البته دراعماق بیشتر یکی از مزایای اسکیپ مدت توقف کوتاهتر در مقابل باربری با قفس می باشد بارگیری و باربری کمتر ، جلوه گر می شود .زمان باربری در هر نوبت کار حدود 70 تا60 درصد از 8 ساعت نوبت کار آمارگیری شده است زیرا قطع عملیات باربری توسط حمل و نقل کارگران و وسایل و مصالح و اشکالات و توقفهای حساب نشده همگی از ساعات باربری می کاهد و.راندمان را از مقادیر حساب شده در ساعات تقلیل می دهد .

طریقه هیدرولیکی در باربری از عمق : در ایالات متحده و انگلستان آزمایشاتی برای استفاده از آب برای باربری در چاه انجام گرفته است که نتیجه مشخصی نداده است .

این آزمایشات از این قرار است که به کمک آب و لوله و تلمبه مواد معدنی از داخل چاه به بالا حمل می شوند .

آزمایشاتی نیز انجام گرفته است که از هوای فشرده کمک گرفته و توسط آن به مواد معدنی نرم و پودر شکل حمل می شوند .

در صورتی که بتوان به کمک آب یا هوا ، یا سیالات ارزان دیگر ، به طور اقتصادی باربری انجام داد ، مزایای فراوانی همراه این نوع باربری خواهد بود.

خلاصه این مزایا عبارت است از باربری مداوم ، هزینه کم تجهیزات ، صرفه جویی در فضای لازم ، حذف بارگیری و باراندازی ، امکان حمل مستقیم مواد از کارگاه استخراج به کارخانه تهیه مواد و بالاخره صرفه جویی در تعداد پرسنل از معایب آن مصرف زیاد آب و تولید لجن و تر کردن مواد معدنی است .

عیب دیگر طریقه هیدرولیکی امکان باربری فقط از یک طرف است ( یعنی از پایین به بالا) بنابراین حمل و نقل هیدرولیکی به نظر می رسد که تنها برای مواد مقرون به صرفه باشد که بایستی خورد و نرم شده و به کمک آب روی آن عملیات آرایش انجام گیرد ، ( به کتاب روش های استخراج معدن مراجعه شود) پذیرگاه : وظیفه پذیرگاهها این است که واسط بین باربری گالری و چاه از یک طرف و بین چاه و باربری افقی روی زمین از طرف دیگر باشد .

چون در روی زمین اغلب فضا به اندازه کافی در اختیار است و پذیرگاه روی زمین تحت شرایط ساده تری ساخته می شود ، منظور ما از این پس پذیرگاه زیرزمینی یعنی محل تقاطع و چاه در زیر زمین است .

چاه شماره 12 در معدن زلفرآین در ناحیه رور روزانه 10500 تن زغال و 2900 تن سنگ و بالاخره 700 تن مصالح از خود عبور می دهد ، که همگی از یک پذیرگاه می گذرد .

چون باربری چاه بطور تناوب انجام می گیرد پس بایستی تصمیمی اتخاذ شود که باردهی و بار رساندن به چاه همیشه میسر باشد تا وقفه ای در انجام عملیات باربری حاصل نشود به عبارت دیگر بایستی نوسانات و تغییرات باربری از گالریها سبب بیکار ماندن چاه نشود و پذیرگاه عملاٌ به حالت بونکر در آید و مقداری از محصول روزانه در آن ذخیره شود .

پس پذیرگاه یک انبار ذخیره واگنهای معدنی نیز هست و دارای ابعاد خاصی است پذیرگاهها بیشتر به صورت گالری عریض با مقطع بزرگ سخته می شود.

مشخصات بعدی پذیرگاه پس از تعیین جهت گالری های اصلی و شبکه معدن و همچنین نوع تقسیم بندی مقطع چاه طراحی می شود .

جهت پذیرگاه نسبت به طبقات سنگهای گالریها معمولاٌ طوری انتخاب می شود که پذیرگاه عمود بر طبقات باشد تا بدین وسیله نگاهداری فضای آن ساده تر باشد .

در صورتی که طبقه ای از سنگهای مقاوم بموازات چینه بندی طبقات زمین وجود داشت ، پذیرگاه در این طبقات نیز می تواند حفر شود.

طول و عرض پذیرگاه به اندازه ای انتخاب می شود که تعداد خط آهن کافی و امکان ذخیره واگنهای معدنی برای مدت معینی در آن وجود داشته باشد .

در اغلب پذیرگاه یک خط ریل اضافی برای سنگها و مصالح وماشین آلات منظور می شود .

طول پذیرگاه در معادن ذغال از حریم چاه خارج نمی شود و مقطع آن به اندازه ای است که سرعت هوا در آن از 10متر بر ثانیه تجاوز نکند .

در نزدیکی و یا در مکانهای مشرف به پذیرگاه فضاهای بزرگ دیگری نیز در فاصله کمی از چاه ساخته می شود این بناها عبارتند از : _ تلمبه خانه _ تعمیرگاه ماشین آلات _ گاراژ لکوموتیو انبارها تلمبه خانه بایستی چندان فاصله ای از محور چاه نداشته باشد تا بدین وسیله فاصله لوله های آب تا چاه نزدیک باشد .

بهترین محل برای انبارها و تعمیرگاه ماشین آلات نزدیک چاه ویژه حمل مصالح است یعنی از محلی که بیشتر مصالح و ماشین آلات وارد معدن می شود.

در معادنی که دو چاه نزدیک به هم وجود دارد این محل در نزدیکی چاهی انتخاب می شود که از آن باربری اصلی انجام نمی گیرد.

تعمیرگاه و انبار بایستی دارای انشعابات راه آهن باشد تا بدین وسیله حمل وسایل سنگین به داخل آنها ساده تر انجام شود گاراژ لکوموتیو در نزدیکی خط ریل واگن های خالی منظور می گردد تا بدین وسیله ورود و خروج لکوموتیوها مزاحم باربری نشود .

پذیرگاه در باربری با قفس گفته شد که پذیرگاه محل ایستادن و یا گاراژ واگن های پر از ماده معدنی است که به انتظار باربری عمودی می باشند سعی می شود در طراحی پذیرگاه خط یا خطوط آهن واگن های بلافاصله در مقابل چاه قرار گرفته و بطور مستقیم در اختیار باربری عمودی قرار گیرد چون ممکن است واگن های پر از دو یا چند طرفه چاه وارد پذیرگاه شوند پس اغلب لازم می گردد که اطراف چاه راهروهای خاص باربری پذیرگاه حفرشود تا بدین وسیله کلیه واگن ها پر در مسیر یک خط یعنی در مقابل تجهیزات واگن روی قفس ران قرار گیرد .

واگن های خالی که از قفس به خارج رانده می شوند در طرف خط خالی که بهتر است آن هم مستقیما و بلافاصله در محور پذیرگاه قرار گیرد ، جمع می شوند.

شکل 3-163 برای آوردن واگن های پر توسط لکوموتیو و بردن واگن های خالی بهترین طریقه یک طرفه کردن خطهاست .

که البته در معادن کوچک و کلیه معادنی که فاقد راهروهای خاص پذیرگاه هستند امکانپذیر نیست.

یکطرفه کردن پذیرگاه گذشته از تسریع در کارهای باربری از خطرات تصادفات نیز می کاهد .

حتی الامکان بایستی از تقاطع راهها (مسیر لکوموتیو و قطار) جلوگیری کرد در مکانی که نمی توان از تقاطع راهها جلوگیری کرد توسط علامت گذاری و منظور داشتن حق تقدم تا اندازه زیادی از ایجاد وقفه در باربری پذیرگاه است .

در پذیرگاه های بزرگ و مجهز کلیه سوزنها توسط یک مرکز فرمان به کار انداخته می شود این مرکز مشرف به کلیه خطهای پذیرگاه است و چند متر بالاتر از سطح پذیرگاه است .

در معادن بزرگ لکوموتیوهای مخصوص باربری در گالری ، قطار پر را به پذیرگاه وارد و بلافاصله واگن های خالی را همراه می برد جلو عقب کردن واگن ها در پذیرگاه به کمک جرثقیل ویژه یا لکوموتیو پذیرگاه انجام می گیرد .

درپذیرگاه هایی که تعداد خطوط آهن کم است قطارواگن ها چندمتر قبل از پذیرگاه از لکوموتیو بازشده سپس لکوموتیو به انتهای قطار رفته و به قطارواگن ها فشار می آورد پس از اینکه واگن ها در پذیرگاه قرار گرفت لکوموتیو به سادگی با عوض کردن خط ، قطار واگن های خالی را همراه خود می برد.

دروازه های چاه پس از اینکه قفس به طرف بالا یا پایین به حرکت درآمد جای آن آزاد شده ، گالری با چاه رابطه مستقیم پیدا می کند و به عبارت دیگر دهانه چاه باز می ماند برای جلوگیری از بازماندن دهانه چاه که اهمیت ایمنی فراوانی دارد ، دروازه هایی تعبیه می شود که بلافاصله پس از حرکت قفسه بسته می شود به کمک این دروازه ها از افتادن واگن و کارگران به داخل چاه جلوگیری می شود در کلیه ممالک دنیا مقرراتی در این خصوص وجود و نصب این دروازه ها اجباری است کارگرمخصوص باربری چاه ، با بکارانداختن بازویی این دروازه ها را به کمک هوای فشرده کار می کنند باز و بسته می کند طرف دیگر چاه نیز دارای دروازه است و این دو ، بایکدیگر بازو بسته می شوند .

شکل 27 یک دروازه نوع ساده چاه را نشان می دهد.

فرمان به تجهیزات کارگر مخصوص باربری از چاه وظیفه فرمان به کلیه تجهیزات ذکر شده را دارد او پس از اینکه یک یا دو واگن را از قطار واگن ها به جلو می کشد دروازه های چاه را باز می کند و پس از آزاد کردن ترمز ، واگن ها را به کمک " واگن روی قفس ران " به داخل قفس می برد .

پس از انجام این کار دروازه های قفس مجددا بسته شده علایم خاتمه کار را که برای راننده موتور چاه لازم است به کار می اندازد برای کلیه کارها بازو واهرم در محل های مناسب و نزدیک به هم ساخته شده است زیرا کارگر بایستی به آسانی به کلیه آنها فرمان دهد در موقع حمل و نقل کارگران قفس از واگن خالی می شوند و در مقابل ، تور سیمی در برابر طرف های آزاد قفس قرار می گیرد در چاههایی که بیش از یک قفس باربری وجود دارد کلیه وسایل و تجهیزات ذکر شده برای هر قفس اضافی منظور می شود این وسایل و تجهیزات طوری ساخته شده است که فقط موقع قرار گرفتن قفس در مقابل پذیرگاه کار می کند و در مواقع غیر لازم کلیه تجهیزات توسط ضامن های مخصوص قفل می شود چون نصب تجهیزات مستلزم فضای بیشتری است و از طرف دیگر تجهیزات دارای وزن نسبتا زیادی هستند ، پذیرگاه ها در این محل توسط مصالح مقاومتر ساخته می شود بایستی ضمنا در پذیرگاه ها امکان عملیات تعمیراتی بطور ساده میسرباشد، این امر در طراحی منظور می شود.

تجهیزات پذیرگاه در باربری با اسکیپ هنگام باربری با اسکیپ واگن ها وارد قفس نمی گردد و کلیه وسایل و تجهیزات مربوط به انتقال واگن به اسکیپ وجود ندارد فضای لازم نیز به همان اندازه کوچکتر است البته فضای کافی برای واگن برگردان و بونکر اسکیپ وجود دارد که مجموعا از فضای لازم در باربری با قفس کوچکتر می شود عرض پذیرگاه ها به علت صرفه جویی در خطهای راه آهن برای واگن های پر و خالی کوچکتر از پذیرگاه واگن و قفس است .

باربری در پذیرگاه تا نزدیک واگن برگردان با نوع قبلی تفاوت ندارد در راندمان های زیاد بیش از یک واگن برگردان منظور می شود که هرکدام در مقابل یک خط قرار می گیرد پس از اینکه ظرف اسکیپ در مقابل محل خروج ماده معدنی از بونکر قرار گرفته مقدار معینی که مطابق باربری در روی زمین کف اسکیپ بطور خودکار بازشدو و مواد برروی نوار یا بونکر می ریزد در اسکیپ های مدرن و جدید کلیه عملیات باربری خودکار بوده روی یک صفحه " تابلو " با چراغ های مختلف روشن گشته و کارگر ناظر عملیات باربری است اتوماتیک کردن عملیات باربری از مسائل مهم و اقتصادی معادن بزرگ است که در معادن بزرگ و مدرن معمول است.

اسکیپ های کوچک (باظرفیت کم تا 2 تن ) در زیر زمین توسط جرثقیل کشیده می شود .

باراندازی این اسکیپی ها به کمک بازشدن یا بازکردن کف یا پشت ظرف است .

اسکیپ از نوع باربری عمودی ، از بالا بار را می گیرد و از کف باراندازی می کند نوع اسکیپ ساخته می شود که توسط آن نفربری نیز در طبقات بالای آن انجام می گیرد .

در باربری عمودی از کوره چاه (ازیک طبقه به طبقه دیگر) به علت بارکمتر می توان تجهیزات را ساده تر انتخاب کرد در این حالت نوار را می تواند بار را مستقیما به کیل داخل چاه ریخته و در طبقه بالاتر اسکیپ مواد را به داخل واگن بریزد شکل 28 در باربری عمودی با اسکیپ عملا عملیات به طور خودکار صورت می گیرد.

واگن های راه آهن توسط آپراکیت(واگن برگردان) در شکل 29 شماره 1 ، تخلیه می شوند مواد از آنجا به داخل یک بونکر مخصوص که ظرفیت آن می تواند تا دو ساعت کار باربری باشد ریخته می شود از کف بونکر فیدر یا فیدرها بار را به طور آرام و کنترل شده توسط یک نوار به داخل کیل که عهده دار تعیین وزن یا حجم مواد است می ریزد ، پس از انتهای کیل ماده معدنی به داخل طرف اسکپپ ریخته می شود پس از کشیدن هر اسکیپ به بالا (در آفریقای جنوبی چندهزار متر) در آنجا از طریق کف اسکیپ مواد به داخل بونکر روی زمین ریخته می شود، از اینجا به بعد مواد به طرف کارخانه کانه آرایی یا سنگر هدایت می شود دریک معادن زغال سنگ هلند به جای بونکر از ناو مارپیچی استفاده شده است.

سایر وسایل باربری از چاه این وسایل عبارت اند از: الف- ماشینهای چاه ب- کابلها ج- اتصالیها د- مهارها ه- دکلها و برجها و- وسایل خبردهی خلاصه مطالب الف تا و به شرح زیر است: ماشینهای چاه منظور از ماشینهای چاه کلیه وسایل و تجهیزات مربوط به موتورهایی است که باربری از چاه را انجام می دهد .

موتورهای چاه تا ابتدای قرن بیستم توسط ماشین بخار کار می کردند و هم اکنون نیز در اروپا به خصوص انگلستان موتورهای بخار برای باربری از چاه جسته و گریخته مورد استفاده قرار می گیرد.

اینگونه موتورها از نوع ماشین بخار دو سیلندری هستند که توسط تسمه به چرخ چاه وصل می شوند.

اولین ماشین الکتریکی که از آن برای باربری از چاه استفاده شد توسط یک موتور جریان یکسو کار می کرد .

این ماشین چندسالی تنها وسیله الکتریکی باربری از چاه بود.

سپس موتورهای نوع لئونارد اختراع و ساخته شد که تا امروز به جا مانده است .

در این سیستم جریان یکنواخت که برای موتور چاه لازم است به کمک یک دینام که به نوبه خود توسط یک موتور جریان متناوب کار می کند تامین می شود.

اندازه شدت جریان در این موتور توسط تغییر دور موتور جریان متناوب که تحریک موتور جریان یکنواخت است تنظیم می شود.

مزیت بزرگ سیستم لئونارد در آسانی تنظیم نیروی کشش ماشین چاه است.

چون بیشتر معادن فلزی و تقریبا کلیه معادن ذغال دارای مرکز تولید برق مخصوص معدن هستند موتور الکتریکی برای ماشین چاه مناسبتر و اقتصادیتر قلمداد شده است .

در ایران در معادن خیلی کوچک گاهی از موتورهای انفجاری که اغلب موتورهای بنزینی است برای باربری از چاه استفاده می شود .

البته در بیشتر معادن ایران از انرژی الکتریسیته برای باربری از چاههای عمیق استفاده می شود .

قدرت ماشینها نسبت به عمق چاه و مقدار باری که در یک کشش بالا کشیده می شود متفاوت بوده و بین چند تا هزار اسب بخار است .

کابلها کابلهای مربوط به باربری از چاه را از بهترین نوع فولاد زیمنس مارتن با مقاومتهای 120 تا 180 کیلوگرم بر میلیمتر مربع انتخاب می کنند.

برای اعماق زیاد و بارهای متوسط و زیاد استفاده از این کابلها ضروری است .

این کابلها خود دارای وزن نسبتا زیادی اند که در چاههای عمیق وزن آنها در محاسبات منظور می شود .

وزن این کابلها مثلا برای اعماق 700 متر به 40 تن می رسد که خود این وزن در محاسبه مقاومت کابل در نظر گرفته می شود.

کابلها طوری ساخته می شوند که در مقابل زنگ زدن محفوظ باشند زیرا تقریبا همه چاههای استخراجی مرطوب است و یا از آن آب می ریزد.

وسیله جلوگیری از زنگ زدن در کابلها نوعی روغن است که ضمنا عمل گریس کاری را نیز در سیمهای کابل انجام می دهد .

از محصولات نفتی در ضد زنگ کردن و گریس زدن کابل بیشتر استفاده می شود .

در مواقعی که خطر زنگ زدن بیشتر است به کابلها برای جلوگیری از زنگ زدن آب روی داده می شود .

در معادن دو نوع مقطع برای کابلها انتخاب می شود که یکی گرد و دیگری مسطح است.

انتخاب کابل باربری : از محاسبات باربری حداکثر باری را که در حالت سکون و حرکت به کابل وارد می شود به دست می آید.

با در نظر گرفتن اینکه در معادن کابلهای باربری (سیم بکسلها) از نظر ساخت (فولاد ویژه) با قدرت کشش Mm2 /kg 160 = σ ساخته می شود و طبق استاندارد مهندسان آلمان دارای اندازه های ( قطرهای ) مشخص است با استفاده از جداول مربوطه و با توجه به ضرایب اطمینان لازم (7 در باربری و 5/9 در نفربری ) می توان به انتخاب کابل پرداخت .

کابل با مقطع مسطح کابلهای مسطح را در باربری با قرقره ( بویین ) و همچنین توازن وزنها در زیر قفس به کار می برند ساختمان کابلها طوری است که واحدهای آن پهلوی یکدیگر به صورت چپ و راست .بافته شده و سپس یک رشته دیگر به حالت خط شکسته سرتاسر کابل آنها را به یکدیگر محکم می کند در این شکل کابل از شش واحد جداگانه که پهلوی هم قرار گرفته تشکیل یافته است .

مزیت کابلهای مسطح برای باربری با بویین کمی "درال " ( پیچش ایجاد شده در کابلهای بافته شده حول محور کابل ) آن است و عیب آن مقاومت کم نسبت به کابلهای گرد است این عیب برای بویین و کابل زیرین کمتر اهمیت دارد .

کابلهای گرد انواع مختلف و خاصی از کابلهای گرد ساخته شده که هر کدام بسته به طرز قرار گرفتن واحدشان ، شکل و خاصیت متفاوتی دارند .

ضخامت سیم کابل بین 4/1 تا 3 میلیمتر است .

هرچند سیم به هم پیچیده یک واحدکابل را تشکیل می دهد .

چند نوع کابل مقاوم که در معادن متداول است است مطابق شکل31 پیچیده شده است .

در نوع واحدها به سه نحو به هم پیچیده شده اند .

مرکز کابل به وسیله واحد s و دو لایهr 1 و r روی آن پیچیده شده است .

مقطع این قسمت از واحدهای ذوزنقه ای شکل تشکیل شده 2 است .

از مزایای این نوع کابل این است که مقطع آنها تقریبا به حداقل ممکن رسیده است زیرا فضای خالی در آن جای نگرفته است .

مزیت دیگر آن فرسایش و زنگ زدن کم است زیرا کابل متراکم ساخته شده است .

کابلهایی که سیمها و یا واحدها ی آن به صورت سرتاسری (حلقوی اسپیرال ) ساخته شده است ، در باربری از چاه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند زیرا پس از شکستن یک سیم یا یک کابل آن قسمت در سرتاسر طول باز می شود .

البته این نوع کابلها در مواردی که کابل دایم در حرکت نیست ( مثلا سکوی حفاری در چاه ) مناسب است و در آنجا مورد استفاده قرار می گیرد .کابلهای سرتاسری و یا حلزونی در یک جهت ( الف) و یا در دو جهت ( ب) پیچیده می شوند در شکل 32 نوع ( الف ) در مقابل خمش مقاومت کمتری دارد بدین دلیل آنها را برای ماشینهای چاه با کشش نوع " کوپ" ترجیح می دهند .

این کابلها دارای درال هستند که در نوع (ب) به حداقل می رسد .

درال سبب می شود که قفسها به مهار و تکیه گاهها تماس شدیدتری پیدا کند و موجب فرسایش آنها گردد .

کابل مرکب از واحدهای گرد شکل یا مثلث شکل است ، شکل 32 چون کابلهای سه ضلعی بهتر به یکدیگر تکیه می کنند و دارای فضای خالی کمتری در مرکز هستند لذا به همان اندازه دوامشان بیشتر است .

محاسبه کابل کابلهای باربری در معادن براساس تنشهای کششی و در حالت سکون محاسبه می شوند .

بنابراین سایر تنشها مثلا تنشهای مربوط به خم شدن کابل روی چرخ چاه در محاسبات منظور نمی شود ولی با ضرایب اطمینان که در کابلها پیش بینی می شود محاسبات تا اندازه زیادی تحمل سایر تنشها را در بر دارد .

کلیه تنشهای دینامیکی که در اثر ترمز و یا شتاب تولید می شود در ضریب اطمینان نهفته است .

اصولا غیر از تنشهای استاتیک که نسبتا ساده و قابل محاسبه است .

سایر تنشهای پیچده و بغرنج است و یک راه حل ساده و عملی برای محاسبه دقیق اینگونه تنشها پیدا نشده است .انتخاب سیمهای نازک برای ساختمان کابل بیشتربرای کم کردن تنشهای خمشی است .

به همین دلیل در ممالک خارج ، از طرف اداره کل نظارت بر معادن مقرراتی درباره نسبت قطر کابل ضخامت سیمهای آن پیش بینی می کنند .

این رابطه تقریبی از این قرار است 1+ = D که در آن d قطر یک سیم و D قطر کابل ( به میلیمتر ) است .

ضریب اطمینانی که در کابلها منظور می شود همانطور که اشاره شد کلیه تنشهای مذکور را در بر می گیرد .

در آلمان این ضریب اطمینان را با عمق باربری همچنین به باربری یا حمل ونقل کارگران بستگی داده اند .

یعنی برای باربری با ضریب T 5../0 × 2/7 = s و برای نفربری T 1../0 × 5/9= s که در آن Sضریب اطمینان و T عمق چاه به متر است .

برای عمق 1000 متر کابل با ضریب اطمینان 5/9 در حمل و نقل کارگران و با ضریب اطمینان 2/7 در باربری محاسبه می شود .

پس از محاسبه یکایک ضرایب ، کابلی انتحاب می شود که نزدیک به مقطع کابلهای موجود در بازار باشد .

از فرمول فوق استنتاج می شود که در معادن عمیق امکان در نظر گرفتن ضرایب اطمینان کمتر میسر است زیرا که کابل طویل در مقابل تنشها کمتر از کابل کوتاه حساس است .

2 هرگاه سطح مقطع کابل را به ( mm )f نشان دهیم و Q مقدار کل بار قفس یا اسکیپ و اتصالیها و کابل زیرین به کیلوگرم باشد ، و σ را استحکام کابل در مقابل کشش ( mm پ/kg) فرض کنیم ، s ضریب اطمینان و ν وزن مخصوص کابل ( cm /kg) و بالاخره L طول کابل برحسب مترباشد مقدار بار مجاز برای کابل عبارت است از : Q = این مقدار بایستی کوچکتر یا مساوی کلیه بارهای وارد به کابل باشد.

بنابراین Q+y.F.L = که برای محاسبه مقطع کابل از فرمول = F 3 استفاده می شود.

به طور کلی وزن مخصوص کابلها(kg/cm) 005/0 = است هرگاه بار کل قفس را 25000 کیلوگرم ، و طول کابل 1000 متر ، عمق باربری را 950 متر و 2 7/6 = s را فرض کنیم برای کابلهای با kg/mm 150 = نتیجه می شودکه 2 ( mm) 1940 =F 2 2 و برای کابلهای kg/mm 180= نتیجه می شود که (mm )1445= F محاسبه و منظور می گردد.

تعبیه کابل کابلهای کوچک چون دارای وزن کمی هستند ،می توان آنها را نسبتا ساده به قفس و چرخ چاه و وصل کرد .

کابلهای بزرگ که برای اعماق زیاد دارای مقاطع و وزن زیادتر هستند و چندین تن وزن دارد ( تا 50تن و بیشتر ) و به سادگی تعبیه نمی شوند .

موقع نصب ، کابل روی قرقره مخصوص قرار می گیرد و به کمک یک لکوموتیو کشیده و جابجا می شود.

در تعویض کابل ، کابل کهنه باز شده و کابل نو به جای آن وصل می شود.

پس از یک کشش چرخ چاه اولی بازشده و دومی محکم می گردد .

کابل زیرین که زیر قفسها را به یکدیگر وصل می کند، برای تعدیل وزن قفسها تعبیه می گردد ، کابل زیرین کمتر مورد تعویض قرار می گیرد.

تعویض آن هم با احتیاط کامل صورت می گیرد.

آزمایش و بازرسی از کابلها به علت اینکه سالم بودن کابل و باقی ماندن مشخصات فنی در طول مدت کار آن اهمیت دارد ، مقررات دقیقی درباره آزمایشات و بازرسی از کابل تدوین شده است .

کارخانه سازنده کابل ، قبل از بافتن آن یکایک سیمهای کابل را تحت آزمایشات کشش قرار می دهد و خطای مجاز را تا 10% رعایت می کند .

نوع فولادی که از کابل درست می شود دارای مقادیرکمتری از 5/0% گوگرد و فسفر است .

برای بازرسی کابلها کارهای زیر متداول است: