تعدين بالثقب

وصف أداة التعدين بالثقب

ومن ناحية أخرى، تتكون الأداة من أنبوبين على الأقل متمركزين يُشكلان قناتين هيدروليكيتين – واحدة لضخ العامل المضغوط (الماء) إلى الأسفل، والثانية لإيصال المعلق المُنتج إلى السطح. تتألف أداة التعدين بالثقب عادةً من ثلاث وحدات رئيسية: (1) رأس سفلي يضم أجزاء القاذف (مضخة نفاثة مائية) ورأس المدفع المائي؛ (2) قسم تمديد يتكون من مجموعة من الأنابيب القياسية التي تربط الرأس السفلي بالرأس العلوي؛ و(3) رأس علوي يشتمل على مفصل دوار يسمح بتعليق الأداة وتدويرها داخل البئر، فضلًا عن ربطها بمصدر العامل المضغوط (محطة الضخ) ومجمع المعلق. يُستعمل الرفع الهوائي غالباً لمساعدة القاذف في ضخ المعلق من أعماق أكبر. تُستعمل عادةً منصة حفر قياسية لتشغيل أداة التعدين بالثقب.

وفي هذا السياق، تُنزل الأداة في البئر حتى يصل المدفع المائي إلى العمق المطلوب. ثم يُضخ الماء عالي الضغط إلى الأسفل. يغادر نحو نصف كمية الماء الأداة عبر المدفع المائي ليتدفق إلى خارج الأداة على شكل نفاثة مائية قوية. تقطع هذه النفاثة الخام وتفككه، منتجة معلقاً يُضخ إلى السطح بواسطة القاذف. في حوض أو خزان تجميع، يُفصل المعلق وتُعاد المياه النقية إلى الدورة. أثناء استخراج الصخور والخامات، يمكن تشكيل كهوف بأشكال مختلفة. يعتمد شكلها على طريقة التحكم بالأداة أثناء التعدين، والتي تتضمن تدوير الأداة، وتحريكها لأعلى ولأسفل، أو الجمع بين هاتين الحركتين. يُطبق التعدين بالثقب من آبار رأسية وأفقية ومائلة.

مزايا التعدين بالثقب

إضافةً إلى ذلك، تشمل المزايا الرئيسية لهذه الطريقة انخفاض رأس المال وتكاليف التشغيل، والمرونة، والانتقائية، والقدرة على العمل في ظروف خطرة، والتأثير البيئي المنخفض، وغيرها الكثير. تُستعمل هذه الطريقة في استخراج موارد طبيعية ومواد صناعية متنوعة مثل: اليورانيوم، خام الحديد، رمل السيليكا، الحصى الناعم، الفحم، الخامات المتعددة الفلزات، الفوسفات، الذهب، الألماس، المنغنيز، العناصر الأرضية النادرة، العنبر وغيرها. يُستعمل التعدين بالثقب كذلك في الاستكشاف، وتحفيز آبار النفط والغاز والمياه، وإنشاء مخازن تحت الأرض، والتطبيقات البيئية، وغيرها من التطبيقات.

• انظر كذلك
• بئر
• حفر
• تعدين
• هندسة هيدروليكية

العملية

يُحفر بئر إلى العمق المطلوب؛

تُنزل أداة التعدين بالثقب داخل الحفرة؛

إضافةً إلى ذلك، تُنزل عمود من غلاف البئر داخل الحفرة. بما أن التعدين بالثقب يجري في بئر مكشوف، فإن حذاء الغلاف يقع فوق الحد العلوي للفاصل الإنتاجي (جسم الخام)، تاركاً الباقي مكشوفاً؛

وفي هذا الصدد، يُضخ الماء عالي الضغط إلى الأسفل، وتُدار الأداة وتُحرك صعوداً ونزولاً.

التاريخ

من جانب آخر، استناداً إلى قاعدة بيانات براءات الاختراع الأمريكية، يعود تاريخ هذه الطريقة إلى بداية القرن العشرين (عام 1906). سُجل التصميم الأكثر تقدماً لأداة التعدين بالثقب في براءة اختراع عام 1926. مع بعض التحسينات، لا يزال هذا المفهوم التصميمي أساساً للأدوات والتقنيات الحديثة في هذا المجال. في الولايات المتحدة، أجرى مكتب المناجم الأمريكي الأبحاث والتطوير الرئيسية في سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين. يظل التعدين بالثقب لاستخراج اليورانيوم في كازاخستان أكثر مشاريع التعدين بالثقب تقدماً في العالم.