เรือขุดทองและเพชรแบบโซ่บุ้งกี๋ขุดกรวดอย่างไร?

เครื่องขุดแร่ทองคำและเพชรแบบโซ่บุ้งกี๋ขุดกรวดโดยหย่อนบันไดที่ติดตั้งบุ้งกี๋ต่อเนื่องเป็นวงลงไปในแหล่งแร่ใต้น้ำ เมื่อโซ่เคลื่อนที่ บุ้งกี๋จะขุดลงไปในท้องแม่น้ำหรือก้นบ่อ ยกวัสดุที่ขุดได้ขึ้นพ้นน้ำ แล้วเทลงในโรงล้างและแยกแร่บนเรือ จากนั้นเครื่องขุดจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือหมุนกวาดผ่านแหล่งแร่เพื่อเปิดหน้าดินส่วนใหม่

รูปแบบนี้ผสานการขุดเข้ากับการกู้คืนแร่ แต่การขุดกรวดเป็นเพียงขั้นตอนแรก ประสิทธิภาพของระบบขึ้นอยู่กับความลึกและลักษณะของแหล่งแร่ ขนาดวัสดุที่บุ้งกี๋และโรงแต่งแร่รองรับได้ รวมถึงการออกแบบวงจรกู้คืนให้เหมาะกับทองคำหรือเพชรที่มีอยู่หรือไม่

บุ้งกี๋ขุดลงในกรวดใต้น้ำได้อย่างไร

บันไดบุ้งกี๋เป็นโครงสร้างที่ยื่นจากเครื่องขุดไปยังแหล่งแร่ บุ้งกี๋หลายใบที่เชื่อมต่อกันจะเคลื่อนที่วนเป็นวงต่อเนื่อง โดยขับเคลื่อนด้วยเครื่องจักรบนเรือ ที่ปลายด้านขุดของบันได บุ้งกี๋แต่ละใบจะตักลงในกรวด บรรจุวัสดุขณะเคลื่อนผ่าน แล้วเริ่มเคลื่อนขึ้นด้านบน

ผู้ควบคุมปรับตำแหน่งบันไดเพื่อควบคุมบริเวณและความลึกที่บุ้งกี๋ขุด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องขุดและรูปแบบการปฏิบัติงาน เรืออาจยึดอยู่กับที่และเคลื่อนย้ายโดยใช้สมอ กว้าน หรืออุปกรณ์กำหนดตำแหน่งอื่น ๆ การควบคุมการเคลื่อนที่ของเรือและความลึกของบันไดไปพร้อมกันช่วยให้ลูกเรือทำงานทั่วบริเวณที่วางแผนไว้ในแหล่งแร่ แทนที่จะขุดอยู่ ณ จุดเดิม

เมื่อถึงยอดบันได บุ้งกี๋จะพลิกและเทวัสดุลงในกรวยรับหรือราง วัสดุที่เข้าสู่โรงแต่งแร่อาจประกอบด้วยน้ำ ทราย กรวด ดินเหนียว และหิน รวมถึงวัสดุที่มีแร่ปะปนอยู่ ดังนั้นโซ่บุ้งกี๋จึงทำหน้าที่ทั้งขุดและลำเลียงวัตถุดิบขึ้นจากน้ำ

ความจุของบุ้งกี๋เพียงอย่างเดียวไม่ได้บอกปริมาณกรวดที่เครื่องขุดจะสามารถแปรรูปได้ บุ้งกี๋อาจไม่ได้บรรจุเต็ม และโซ่ก็ไม่สามารถทำงานด้วยอัตราที่ต้องการได้เสมอไป หากพื้นดินขุดยากหรือโรงล้างแร่เต็มแล้ว ปริมาณวัสดุที่ป้อนยังเปลี่ยนแปลงไปตามชั้นดินที่อ่อนกว่า หินก้อนใหญ่ หรือบริเวณที่อัดแน่นซึ่งบันไดพบระหว่างการขุด

หลังจากกรวดขึ้นมาถึงดาดฟ้าเรือแล้วจะเกิดอะไรขึ้น?

เมื่อเทลงมาแล้ว วัสดุจะถูกล้างและคัดขนาด เพื่อให้ได้วัตถุดิบที่อุปกรณ์กู้คืนแร่สามารถรองรับได้ รูปแบบที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามแหล่งแร่และชนิดแร่เป้าหมาย แต่โดยทั่วไปมีขั้นตอนดังนี้:

• การล้าง: น้ำช่วยให้วัสดุที่ร่วนแตกตัวและชะตะกอนออกจากกรวด วัตถุดิบที่มีดินเหนียวมากอาจต้องขัดล้างอย่างเข้มข้นขึ้นเพื่อปลดปล่อยอนุภาคที่ติดค้างอยู่
• การคัดขนาด: ตะแกรงหรือถังตะแกรงหมุนจะแยกวัสดุตามขนาด หินที่มีขนาดใหญ่เกินไปจะถูกแยกออกจากขั้นตอนการกู้คืน โดยขึ้นอยู่กับการออกแบบโรงแต่งแร่และขนาดที่คาดว่าจะพบของวัสดุมีค่า
• การกู้คืนแร่: อุปกรณ์ที่เลือกใช้สำหรับทองคำหรือเพชรจะบำบัดวัสดุในช่วงขนาดที่เหมาะสม วงจรแต่งแร่ทองคำมักใช้การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง ส่วนวงจรแต่งเพชรอาจใช้การแยกตามความหนาแน่นและวิธีคัดแยกอื่น ๆ
• การจัดการหางแร่: วัสดุที่เหลือหลังการบำบัดจะถูกปล่อยหรือขนส่งไปยังพื้นที่ที่กำหนด ตามแผนการดำเนินงานและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง

ทองคำและเพชรมีพฤติกรรมในโรงแต่งแร่ไม่เหมือนกัน ทองคำอาจพบเป็นอนุภาคละเอียด เกล็ด หรือชิ้นขนาดใหญ่ ส่วนเพชรพบเป็นอัญมณีแยกชิ้น ซึ่งช่วงขนาดมีความสำคัญต่อการเลือกตะแกรงและอุปกรณ์กู้คืนแร่ ไม่ควรสันนิษฐานว่าโรงแต่งแร่ที่กำหนดค่าสำหรับแหล่งแร่แห่งหนึ่งจะกู้คืนแร่ทั้งสองชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากยังไม่ได้ทดสอบวัตถุดิบและตรวจสอบวงจรการแปรรูป

การล้างเป็นขั้นตอนที่ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษ หากดินเหนียวยึดกรวดไว้ด้วยกัน ตะแกรงอาจคัดทิ้งก้อนวัสดุก่อนที่อนุภาคมีค่าภายในจะถูกปลดปล่อย ในทางกลับกัน การป้อนวัสดุเข้าสู่หน่วยกู้คืนมากเกินไปอาจลดประสิทธิภาพการแยก การขุดให้เร็วขึ้นจะเป็นประโยชน์ก็ต่อเมื่อโรงแต่งแร่ขั้นปลายสามารถล้างและบำบัดวัตถุดิบที่เพิ่มขึ้นได้

วิธีขุดนี้เหมาะกับพื้นที่แบบใด?

ระบบโซ่บุ้งกี๋อาจเหมาะกับแหล่งแร่ที่เข้าถึงได้และมีน้ำปกคลุม โดยบันไดสามารถเอื้อมถึงชั้นที่มีแร่ และพื้นดินสามารถขุดด้วยเครื่องจักรได้ วิธีนี้เหมาะเป็นพิเศษเมื่อจำเป็นต้องยกวัสดุจากก้นแหล่งแร่และป้อนเข้าสู่โรงแต่งแร่ลอยน้ำโดยตรง

ควรพิจารณาแหล่งแร่แยกเป็นชั้น ๆ ดินคลุมที่ร่วนอาจขุดออกได้ค่อนข้างง่าย ขณะที่ชั้นแร่เป้าหมายอาจมีกรวดหยาบ วัสดุอัดแน่น หรือดินเหนียว วัสดุมีค่าอาจสะสมอยู่ใกล้ชั้นหินฐานด้วย การขุดให้ถึงรอยต่อดังกล่าวอาจสำคัญพอ ๆ กับความลึกขุดสูงสุดที่ระบุของเครื่องขุด เพราะบันไดต้องทำงานได้ที่ความลึกตามต้องการ โดยมีพื้นที่ปฏิบัติงานและการควบคุมเพียงพอ

หินแข็งเป็นปัญหาแตกต่างจากกรวด ไม่ควรสันนิษฐานว่าโซ่บุ้งกี๋ซึ่งออกแบบมาสำหรับตะกอนที่ยังไม่แข็งตัวจะสามารถทำลายหินฐานที่เป็นเนื้อเดียวกันได้ นอกจากนี้ ก้อนหินขนาดใหญ่ เศษวัสดุที่ฝังอยู่ และพื้นดินที่อัดแน่นมาก อาจขัดขวางการขุดหรือทำให้บุ้งกี๋ ข้อต่อโซ่ และบันไดรับภาระสูง ความถี่และขนาดของสิ่งเหล่านี้มีความสำคัญ ไม่ใช่เพียงขนาดเฉลี่ยของกรวด

ความลึกของน้ำและการเคลื่อนที่ของเรือมีผลต่อพื้นที่ที่สามารถทำงานได้เช่นกัน เครื่องขุดต้องมีน้ำลึกเพียงพอสำหรับลอยตัวและเคลื่อนที่ ส่วนบันไดต้องมีระยะเอื้อมถึงชั้นเป้าหมาย ก้นแหล่งแร่ที่ไม่สม่ำเสมอ ขอบแหล่งแร่ที่ลาดชัน และสิ่งกีดขวาง อาจทำให้บางพื้นที่เข้าถึงได้ยากหรือขุดเก็บได้ไม่หมด

เหตุใดกำลังการขุดจึงไม่เท่ากับการกู้คืนแร่

เครื่องขุดอาจเคลื่อนย้ายกรวดปริมาณมาก แต่ยังคงกู้คืนวัสดุมีค่าได้น้อยกว่าที่คาด การขุดเป็นตัวกำหนดว่าวัสดุใดเข้าสู่โรงแต่งแร่ ส่วนการล้าง การคัดขนาด และการแยกเป็นตัวกำหนดว่าจะรักษาแร่เป้าหมายไว้ได้มากเพียงใด

มีข้อจำกัดในการปฏิบัติงานหลายประการที่เชื่อมโยงขั้นตอนเหล่านี้เข้าด้วยกัน บุ้งกี๋อาจทิ้งวัสดุไว้หากรูปแบบการขุดไม่ครอบคลุมพื้นที่ก้นแหล่งแร่อย่างเพียงพอ การปล่อยวัสดุขนาดใหญ่เกินไปอาจพาวัสดุมีค่าออกไปด้วย หากการจัดวางตะแกรงไม่เหมาะกับแหล่งแร่ ทองคำละเอียดอาจสูญเสียไปหากวงจรกู้คืนไม่เหมาะกับขนาดอนุภาค ส่วนเพชรอาจถูกพลาดหากมีการทิ้งวัสดุในช่วงขนาดที่เกี่ยวข้อง หรือบำบัดได้ไม่ดีพอ

ดังนั้น การเก็บตัวอย่างที่เป็นตัวแทนของแหล่งแร่จึงสำคัญก่อนเลือกหรือประเมินโรงแต่งแร่ ตัวอย่างควรช่วยระบุลักษณะกรวดและดินเหนียว ความลึกของชั้นเป้าหมาย ช่วงขนาดที่คาดว่าจะพบของทองคำหรือเพชร และความง่ายในการล้างวัสดุ จากนั้นควรประเมินประสิทธิภาพการกู้คืนตลอดกระบวนการ รวมถึงวัสดุที่ยังคงอยู่ในพื้นดินและวัสดุที่ถูกปล่อยออกไปในรูปหางแร่

การสึกหรอเป็นอีกปัจจัยหนึ่งในการปฏิบัติงาน กรวดที่มีฤทธิ์ขัดสีทำให้ปากบุ้งกี๋ ส่วนประกอบของโซ่ ราง และตะแกรงสึกหรอ หินที่ติดขัดในระบบขุดหรือคัดขนาดอาจทำให้การผลิตหยุดชะงัก ขณะที่ชิ้นส่วนที่สึกหรออาจเปลี่ยนประสิทธิภาพในการขุดและจัดการวัตถุดิบของเครื่องขุด การเข้าถึงเพื่อตรวจสอบและเปลี่ยนชิ้นส่วนมีผลต่อความต่อเนื่องในการทำงานของระบบ

มีการจัดการน้ำและวัสดุเหลือทิ้งอย่างไร?

มีการใช้น้ำในการล้างและเคลื่อนย้ายวัสดุผ่านส่วนต่าง ๆ ของโรงแต่งแร่ ดังนั้นแผนการขุดของเครื่องขุดจึงต้องคำนึงถึงแหล่งน้ำ การระบายน้ำ และการจัดวางหางแร่ รูปแบบการจัดการขึ้นอยู่กับพื้นที่ โรงแต่งแร่ และเงื่อนไขการดำเนินงานที่เกี่ยวข้อง ไม่ควรมองหางแร่เป็นเรื่องที่ค่อยพิจารณาภายหลัง เพราะตำแหน่งปล่อยหางแร่อาจส่งผลต่อการเข้าถึงของเรือ ความใสของน้ำ และความสามารถในการทำงานในพื้นที่ข้างเคียง

โซ่บุ้งกี๋ยกกรวดที่ขุดขึ้นมาด้วยกลไก โดยไม่จำเป็นต้องใช้ท่อส่งสารแขวนลอยบนทุ่นลอยสำหรับขั้นตอนการขุดดังกล่าว อย่างไรก็ตาม อาจใช้ท่อสูบแยกต่างหากหากโครงการจำเป็นต้องเคลื่อนย้ายน้ำหรือสารแขวนลอยไปตามพื้นผิว ในระบบลักษณะนี้ ท่อยางลอยน้ำได้แบบ Self Floating Rubber Hose เป็นส่วนประกอบท่อส่งชนิดหนึ่งที่สามารถเลือกใช้ได้ ความเหมาะสมขึ้นอยู่กับวัสดุที่สูบ แรงดัน และสภาพการทำงาน ทั้งนี้ ไม่สามารถใช้ท่อนี้แทนบันไดบุ้งกี๋หรือโรงแต่งแร่ได้

สำหรับการประเมินเบื้องต้น ให้ติดตามวัสดุตั้งแต่แหล่งแร่จนถึงจุดปล่อยหางแร่: บันไดสามารถเอื้อมถึงและขุดชั้นเป้าหมายได้หรือไม่ โรงแต่งแร่สามารถล้างและคัดขนาดวัสดุที่บุ้งกี๋ป้อนเข้ามาได้หรือไม่ และวงจรกู้คืนสามารถเก็บแร่ขนาดต่าง ๆ ที่คาดว่าจะพบไว้ได้หรือไม่ การพิจารณาคำถามที่เชื่อมโยงกันเหล่านี้ช่วยให้ประเมินความเหมาะสมของเครื่องขุดได้ชัดเจนกว่าการพิจารณากำลังการขุดเพียงอย่างเดียว