खनन मशीनरी: यांत्रिक, द्रवचालित व वायवीय शक्ति, तार रस्से व उत्थापन, हॉलेज व कन्वेयर, मुख मशीनें, पंप, चूर्णन व शैल कर्तन

GATE खनन अभियांत्रिकी (MN) पेपर के खंड 4 का दूसरा अध्याय, उसके खनन मशीनरी उप-शीर्षक हेतु। पाठ्यक्रम यांत्रिक, द्रवचालित व वायवीय शक्ति का उत्पादन व संचरण; सामग्री संचालन — तार रस्से, हॉलेज, कन्वेयर, मुख व विकास मशीनरी, उत्थापन तंत्र व पंप; चूर्णन विधियाँ व मशीनरी; तथा यांत्रिक कर्तन सहित शैल–औज़ार अन्योन्यक्रिया नामित करता है। इनमें से प्रत्येक कुछ ही समीकरणों पर समाप्त होता है — शक्ति बल गुणा चाल है, ड्रम पर रस्सा कैप्स्टन नियम मानता है, पंप ρgQH उठाता है, कोल्हू आकार-न्यूनीकरण के विरुद्ध ऊर्जा व्यय करता है — और अध्याय उन्हीं के चारों ओर बना है, मशीनों का इतना वर्णन करते हुए कि पता रहे प्रत्येक समीकरण किस पर लगाया जा रहा है।

1. यांत्रिक, द्रवचालित व वायवीय शक्ति

खान मशीनें विद्युत मोटरों, डीज़ल इंजनों, द्रवचालित तंत्रों व संपीडित वायु से चलती हैं। यांत्रिक संचरण शाफ़्ट, युग्मक, गियरबॉक्स, चेन व पट्टे प्रयुक्त करता है; शक्ति P = Tω = Fv है, और गियर श्रृंखला लगभग अचर शक्ति पर, हानियों को छोड़कर, चाल के बदले बल-आघूर्ण देती है। द्रवचालित शक्ति असंपीड्य तरल द्वारा बल संचारित करती है: p दाब पर D बोर का सिलिंडर F = p π D²/4 लगाता है, और दी गई शक्ति P = p Q है। अतः 200 mm बोर पर 20 MPa 628 kN देता है — यही कारण है कि शक्ति-चालित छत आलंबन व हाइड्रॉलिक उत्खनक द्रवचालित हैं। पंप (गियर, वेन, पिस्टन) प्रवाह उत्पन्न करते हैं, वाल्व उसे नियंत्रित करते हैं, और प्रवर्तक (सिलिंडर, मोटर) उसका उपयोग करते हैं।

वायवीय शक्ति — संपीडित वायु — ज्वालारोधी व सरल है, और शैल ड्रिल, लोडर व छोटे उत्थापक चलाती है, पर तीनों में सबसे कम दक्ष है, क्योंकि संपीडन कार्य का अधिकांश ऊष्मा बनकर निकल जाता है। वायु को p₁ से p₂ तक संपीडित करने का न्यूनतम (समतापी) कार्य W = p₁V₁ ln(p₂/p₁) है: 100 kPa पर 1 m³ मुक्त वायु को 700 kPa तक 100 × ln 7 = 194.6 kJ चाहिए। वास्तविक संपीडन रुद्धोष्म के निकट होता है और अधिक माँगता है, अतः संपीडक अंतःशीतलन सहित बहु-चरणीय बनाए जाते हैं, जो कार्य को समतापी मान की ओर लाता है; वायु ग्राही माँग को समतल करते और नमी अलग करते हैं, और पाइप घर्षण व रिसाव मुख्य वितरण हानियाँ हैं।

2. तार रस्से व उत्थापन तंत्र

तार रस्सा तारों को लड़ों (strands) में ऐंठकर और लड़ों को क्रोड (रेशा या इस्पात) के चारों ओर लपेटकर बनता है। उसका पदनाम, जैसे 6 × 19 या 6 × 37, लड़ × प्रति लड़ तार देता है; अधिक, महीन तार अधिक लचीला रस्सा बनाते हैं, कम, मोटे तार अधिक घर्षण-प्रतिरोधी। नियमित (साधारण) लपेट में प्रत्येक लड़ के तार लड़ों के विपरीत ऐंठे जाते हैं, जिससे स्थिर रस्सा बनता है जो मरोड़ का प्रतिरोध करता है; लैंग लपेट में वे उसी ओर ऐंठे जाते हैं, जिससे प्रत्येक तार की लंबी धारक लंबाई व बेहतर घिसाव-प्रतिरोध मिलता है पर खुलने की प्रवृत्ति होती है, अतः दोनों सिरे स्थिर होने चाहिए। अंतर्बद्ध आकारित बाहरी तारों व चिकनी सतह वाले लॉक्ड-कॉइल रस्से वाइंडिंग व मार्गदर्शक रस्सों हेतु प्रयुक्त होते हैं। रस्से का सुरक्षा गुणक उसका भंजन भार बटा वहन किया अधिकतम स्थैतिक भार है, और विनियम न्यूनतम मान निर्धारित करते हैं जो वाइंडिंग गहराई बढ़ने के साथ घटते हैं।

ड्रम वाइंडर रस्से को बेलनाकार (या द्वि-बेलन-शंक्वाकार) ड्रम पर लपेटता है; घर्षण (कोएपे) वाइंडर रस्से को घर्षण-अस्तरित पहिये पर से ले जाता है, प्रत्येक सिरे पर एक वाहन व रस्से का भार संतुलित करने हेतु नीचे पुच्छ रस्सा (tail rope) सहित। कोएपे ड्राइव तभी पकड़ बनाए रखती है जब T₁/T₂ ≤ eμθ; एकल लपेट हेतु θ = π व लगभग 0.25 अस्तर μ पर e0.25π = 2.19, अतः भारी-पक्ष से हल्के-पक्ष का अनुपात, त्वरण के समय जड़त्व बलों सहित, उससे कम रहना चाहिए। स्किप शैल ढोते हैं, केज व्यक्ति व सामग्री। स्थिर उत्थापन शक्ति P = m g v/η है: 90% दक्षता पर 12 m/s से शुद्ध 10 t उठाने को 10 000 × 9.81 × 12/0.9 = 1308 kW चाहिए। उत्पादन भार × प्रति घंटा फेरे है; 8 t स्किपों सहित 80 s चक्र 45 × 8 = 360 t/h देता है। सुरक्षा युक्तियों में अति-वाइंड व अति-चाल सुरक्षा, केजों पर सुरक्षा पकड़, तथा विद्युत-विफलता पर लगने वाले ब्रेक सम्मिलित हैं।

⚠️ θ रेडियन में, और भारी पक्ष ऊपर
eμθ हेतु θ रेडियन में चाहिए — 180° π है, 180 नहीं। और T₁ सदैव कसा (भारी) पक्ष है: जाँच भारी-पक्ष तनाव बटा हल्के-पक्ष तनाव है, जो वाइंड के आरंभ में सबसे अधिक होता है जब भरा स्किप ऊपर त्वरित हो रहा हो।

3. हॉलेज, कन्वेयर, मुख व विकास मशीनरी, तथा पंप

रस्सा हॉलेज स्थिर इंजन से रस्से द्वारा टब या गाड़ियाँ चलाते हैं: प्रत्यक्ष (नत मार्ग पर एकल रस्सा, गुरुत्व खाली टब लौटाता है), मुख्य-व-पुच्छ (ऊँची-नीची सड़कों हेतु दो रस्से) तथा अंतहीन (निरंतर रस्सा जिस पर टब जोड़े जाते हैं)। इंजन (लोकोमोटिव) हॉलेज को लुढ़कन, ढाल व त्वरण प्रतिरोधों के योग के बराबर कर्षण प्रयास चाहिए: TE = W × (प्रति टन लुढ़कन प्रतिरोध) + W g sin θ + W a, जो आसंजन, μ × चालक पहियों पर भार, से सीमित है। 10 kg प्रति टन (98.1 N/t) लुढ़कन प्रतिरोध वाली 50 t की ट्रेन को 1 in 200 ढाल पर अचर चाल से 4905 + 2452.5 = 7357.5 N चाहिए।

बेल्ट कन्वेयर पट्टा-चाल v पर भार अनुप्रस्थ काट A वहन करता है, अतः उसकी क्षमता Q = 3600 A v ρ t/h है (A m² में, v m/s में, ρ t/m³ में): 0.9 t/m³ कोयले का 3 m/s पर 0.1 m², 972 t/h है। ड्राइव घिरनी प्रभावी तनाव Te = T₁ − T₂ संचारित करती है, जो कैप्स्टन नियम T₁/T₂ ≤ eμθ से सीमित है; अतः ढीले पक्ष का तनाव कम से कम T₂ = Te/(eμθ − 1) होना चाहिए, और ड्राइव शक्ति Te × v है। लपेट स्नब घिरनियों या अग्र-पश्च (tandem) ड्राइव से, μ लैगिंग से बढ़ाया जाता है। चेन कन्वेयर — AFC व स्टेज लोडर — मुख हेतु उपयुक्त हैं, जहाँ वे आलंबनों के साथ आगे धकेले जाते हैं। मुख व विकास मशीनें: लॉन्गवॉल मुखों पर शियरर व प्लाउ, बोर्ड एवं स्तंभ में कंटीन्यूअस माइनर, ड्राइवेज हेतु रोड हेडर व सुरंग बोरिंग मशीन, ड्रिल जम्बो, LHD व SDL, शटल कार व छत-बोल्टर।

खान पंप कार्य-स्थलों का जल-निष्कासन करते हैं। द्रवीय शक्ति ρ g Q H और आगत P = ρ g Q H/η है: 75% दक्षता पर 200 m शीर्ष के विरुद्ध 0.1 m³/s को 1000 × 9.81 × 0.1 × 200/0.75 = 261.6 kW चाहिए। अपकेंद्री पंप, उच्च शीर्षों हेतु प्रायः बहु-चरणीय, प्रमुख हैं; प्रत्यागामी व धनात्मक-विस्थापन पंप कम प्रवाह पर उच्च शीर्ष व गंदे जल को संभालते हैं। निश्चित आकार के अपकेंद्री पंप हेतु समानुपातिक नियम Q ∝ N, H ∝ N², P ∝ N³ देते हैं, और पंप के पास कोटरन (cavitation) से बचने हेतु पर्याप्त शुद्ध धनात्मक चूषण शीर्ष (NPSH) होना चाहिए, जो चूषण उत्थान सीमित करता है।

4. चूर्णन, शैल–औज़ार अन्योन्यक्रिया व यांत्रिक कर्तन

चूर्णन (comminution) खान से निकले शैल का आकार चरणों में घटाता है। कोल्हू — प्राथमिक कुचलन हेतु जबड़ा व गाइरेटरी, द्वितीयक व तृतीयक हेतु शंकु व बेलन कोल्हू, तथा कोयले व चूना पत्थर जैसे कोमल, कम अपघर्षक शैल हेतु आघात कोल्हू व हथौड़ा मिलें — मुख्यतः संपीडन से कार्य करते हैं। पेषण मिलें — छड़, गोली, स्वजात व अर्ध-स्वजात — आवेश को लुढ़काती हैं और आघात व घर्षण से तोड़ती हैं। न्यूनीकरण अनुपात आहार आकार बटा उत्पाद आकार है। आवश्यक ऊर्जा तीन नियमों से मिलती है: रिटिंगर, ऊर्जा ∝ नई बनी सतह (∝ 1/P − 1/F), सूक्ष्म पेषण हेतु उपयुक्त; किक, ऊर्जा ∝ न्यूनीकरण अनुपात का लघुगणक, स्थूल कुचलन हेतु उपयुक्त; तथा बॉन्ड, बीच का और अभिकल्प में प्रयुक्त: W = 10 Wi (1/√P80 − 1/√F80) kWh/t, जहाँ P80 व F80 μm में 80%-पारगमन आकार हैं और Wi कार्य सूचकांक है, एक टन को अति बड़े आकार से 80% के 100 μm से गुज़रने तक घटाने की ऊर्जा।

शैल–औज़ार अन्योन्यक्रिया तय करती है कि कर्तन मशीन कैसा कार्य करेगी। ड्रैग पिक (छेनी या शंक्वाकार बिंदु-आक्रमण पिक) शैल में घसीटी जाती है और सिरे के आगे तनाव व अपरूपण से उसे तोड़ती है; यह कोयला व कोमल से मध्यम शैल दक्षता से काटती है पर कठोर, अपघर्षक शैल में शीघ्र घिसती है। सुरंग बोरिंग मशीन पर डिस्क कर्तक अत्यंत उच्च अभिलंब बल के नीचे लुढ़काया जाता है; यह धार के नीचे एक क्षेत्र को धँसाता व कुचलता है, और पड़ोसी खाँचों की दरारें मिलकर उनके बीच छिलके (chips) मुक्त करती हैं। विशिष्ट ऊर्जा — काटे गए प्रति इकाई आयतन पर ऊर्जा, SE = कर्तन शक्ति/उत्पादन दर — दक्षता का माप है: 50 m³/h उत्पन्न करते 100 kW, 2 kWh/m³ हैं। कर्तन-गहराई बढ़ने पर SE घटती है (उसी कुचलन के लिए बड़े छिलके), और भोथरे औज़ार से तेज़ी से बढ़ती है; कर्तनीयता परीक्षण मशीन व औज़ार-अंतराल चुनने हेतु इसे मापते हैं।

🧠 बॉन्ड एक पंक्ति में
Wi = 12 kWh/t, F80 = 10 000 μm व P80 = 100 μm पर: W = 10 × 12 × (1/10 − 1/100) = 120 × 0.09 = 10.8 kWh/t। गुणक 10, √100 है — इसीलिए Wi को 100 μm पर परिभाषित किया गया है — और आकार माइक्रोमीटर में होने चाहिए।

मुख्य बिंदु

  • द्रवचालित बल = p × क्षेत्रफल व शक्ति = pQ; समतापी वायु संपीडन कार्य = p₁V₁ ln(p₂/p₁), जिसकी ओर अंतःशीतलन सहित बहु-चरणीय संपीडन ले जाता है।
  • लैंग लपेट अधिक टिकाऊ है, नियमित लपेट मरोड़ का प्रतिरोध करती है; कोएपे वाइंडर तब तक पकड़ता है जब तक T₁/T₂ ≤ eμθ, θ रेडियन में।
  • उत्थापन शक्ति = mgv/η; उत्पादन = भार × प्रति घंटा फेरे; कर्षण प्रयास = लुढ़कन + ढाल + त्वरण प्रतिरोध।
  • पट्टा क्षमता = 3600 A v ρ t/h; ढीले-पक्ष तनाव T₂ = Te/(eμθ − 1); पंप आगत = ρgQH/η, Q ∝ N, H ∝ N², P ∝ N³ सहित।
  • बॉन्ड: W = 10 Wi(1/√P80 − 1/√F80), आकार μm में; कर्तन की विशिष्ट ऊर्जा कर्तन-गहराई के साथ घटती और भोथरे औज़ार से बढ़ती है।

अभ्यास प्रश्न (15)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

  1. एक वाइंडर 12 m/s की स्थिर रस्सा-चाल पर 10 t का असंतुलित शुद्ध भार उठाता है। ड्राइव की समग्र दक्षता 90% है। g = 9.81 m/s² लेकर, आवश्यक शक्ति, kW में, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 1308

    P = m g v/η = 10 000 × 9.81 × 12/0.9 = 1 177 200/0.9 = 1 308 000 W = 1308 kW। दक्षता से भाग के स्थान पर गुणा करना 1059.5 kW देता है; g छोड़ना वाट नहीं, kg·m/s देता है।

  2. घर्षण (कोएपे) वाइंडर हेतु, जिसमें रस्सा आधे पहिये पर से गुज़रता है और अस्तर का घर्षण गुणांक 0.25 है, फिसलन से पहले भारी-पक्ष से हल्के-पक्ष रस्सा तनाव का अधिकतम अनुपात, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 2.19

    θ = π सहित T₁/T₂ = eμθ: e0.25π = e0.7854 = 2.19। अनुपात त्वरण के समय भी बना रहना चाहिए, जब भारी पक्ष सबसे भारी हो; 1 + μθ = 1.79 चरघातांक के केवल पहले दो पद हैं।

  3. एक स्किप उत्थापक प्रति फेरा 8 t ले जाता है और प्रत्येक 80 s में एक फेरा पूरा करता है। उसकी उत्थापन क्षमता, t/h में, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 360

    प्रति घंटा फेरे = 3600/80 = 45, अतः क्षमता = 45 × 8 = 360 t/h। संतुलित दो-स्किप तंत्र में एक स्किप उठता है जब दूसरा उतरता है, और 80 s चक्र प्रत्येक फेरे को एक बार गिनता है; इसे 720 करना उतरते स्किप को दूसरा भार गिनना है।

  4. एक इंजन 50 t की ट्रेन को 1 in 200 ढाल पर अचर चाल से ऊपर खींचता है। लुढ़कन प्रतिरोध ट्रेन के प्रति टन 10 kg है (इसे 98.1 N/t लें) और g = 9.81 m/s²। आवश्यक कर्षण प्रयास, N में, एक दशमलव स्थान तक ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 7357.5

    लुढ़कन: 50 × 98.1 = 4905 N। ढाल: W g sin θ ≈ 50 000 × 9.81/200 = 2452.5 N। अचर चाल पर कोई त्वरण पद नहीं, अतः TE = 7357.5 N। उसी ढाल पर नीचे जाते हुए ढाल बल सहायता करता, 2452.5 N शेष छोड़ते हुए।

  5. एक बेल्ट कन्वेयर 0.9 t/m³ स्थूल घनत्व का कोयला 0.1 m² भार अनुप्रस्थ काट सहित 3 m/s पट्टा-चाल पर ले जाता है। उसकी क्षमता, t/h में, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 972

    Q = 3600 A v ρ = 3600 × 0.1 × 3 × 0.9 = 972 t/h। 3600 के बिना आँकड़ा 0.27 t/s है; ढीले स्थूल घनत्व के स्थान पर कोयले का ठोस घनत्व (लगभग 1.4 t/m³) लेना क्षमता बढ़ा-चढ़ाकर बताता है।

  6. एक कन्वेयर ड्राइव घिरनी का लपेट कोण 210° व पट्टे के साथ घर्षण गुणांक 0.35 है। संचारित किया जाने वाला प्रभावी तनाव 30 kN है। न्यूनतम कसे-पक्ष तनाव, kN में, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 41.51

    θ = 210° = 3.6652 rad, eμθ = e1.2828 = 3.6068। T₂ = Te/(eμθ − 1) = 30/2.6068 = 11.51 kN, और T₁ = Te + T₂ = 41.51 kN। 11.51 उत्तर देना ढीला पक्ष है; θ अंशों में लेना चरघातांक को अर्थहीन बनाता है।

  7. एक खान पंप 75% समग्र दक्षता सहित 200 m कुल शीर्ष के विरुद्ध 0.1 m³/s जल देता है। ρ = 1000 kg/m³ व g = 9.81 m/s² लेकर, आगत शक्ति, kW में, एक दशमलव स्थान तक ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 261.6

    जल शक्ति = ρ g Q H = 1000 × 9.81 × 0.1 × 200 = 196.2 kW; आगत = 196.2/0.75 = 261.6 kW। 196.2 kW बताना द्रवीय निर्गत है, और 0.75 से गुणा करना (147.2 kW) दक्षता उलट देता है।

  8. 100 kPa पर एक घन मीटर मुक्त वायु को समतापी रूप से 700 kPa तक संपीडित किया जाता है। किया गया कार्य, kJ में, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 194.59

    W = p₁V₁ ln(p₂/p₁) = 100 kPa × 1 m³ × ln 7 = 100 × 1.94591 = 194.59 kJ। दाबांतर लेना (600 kJ) संपीडन को अचर दाब पर मानना है; ln 7 के स्थान पर log₁₀ 7 लेना 84.5 kJ देता है।

  9. एक हाइड्रॉलिक प्रॉप सिलिंडर का बोर 200 mm है और यह 20 MPa पर कार्य करता है। इसके द्वारा लगाया बल, kN में, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 628.32

    F = p × πD²/4 = 20 × 10⁶ × π × 0.2²/4 = 20 × 10⁶ × 0.031416 = 628 318 N = 628.32 kN। बोर को त्रिज्या मानना चार गुना देता है (2513 kN), और उसे mm में छोड़ना इकाइयों को दस लाख के गुणक से मिलाता है।

  10. 12 kWh/t बॉन्ड कार्य सूचकांक वाले अयस्क को 10 000 μm के 80%-पारगमन आहार आकार से 100 μm के 80%-पारगमन उत्पाद आकार तक पीसा जाता है। आवश्यक विशिष्ट ऊर्जा, kWh/t में, एक दशमलव स्थान तक ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 10.8

    W = 10 Wi (1/√P80 − 1/√F80) = 10 × 12 × (1/10 − 1/100) = 120 × 0.09 = 10.8 kWh/t। आहार पद छोड़ना 12 देता है, स्वयं कार्य सूचकांक; आकार mm में लेना परिणाम को हज़ार गुना ग़लत कर देता है।

  11. लैंग लपेट तार रस्से में:

    1. लड़ों के तार लड़ों की विपरीत दिशा में लपेटे जाते हैं
    2. लड़ों के तार लड़ों की ही दिशा में लपेटे जाते हैं
    3. कोई केंद्रीय क्रोड नहीं होता
    4. बाहरी तार अंतर्बद्ध होने हेतु आकारित होते हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — लड़ों के तार लड़ों की ही दिशा में लपेटे जाते हैं

    लैंग लपेट तारों व लड़ों को एक ही ओर ऐंठती है, अतः प्रत्येक बाहरी तार लंबी धारक सतह सहित रस्से के अनुदिश तिरछा चलता है — बेहतर घिसाव, पर खुलने की प्रवृत्ति। विपरीत ऐंठ नियमित (साधारण) लपेट है, और अंतर्बद्ध आकारित तार लॉक्ड-कॉइल रस्से का वर्णन है।

  12. एक अपकेंद्री खान पंप की चाल 10% बढ़ाई जाती है। समानुपातिक नियमों से उसका शीर्ष लगभग बढ़ता है:

    1. 10%
    2. 21%
    3. 33%
    4. 5%
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — 21%

    H ∝ N², अतः H₂/H₁ = 1.1² = 1.21, 21% वृद्धि। 10% प्रवाह का परिवर्तन है (Q ∝ N), और 33% लगभग शक्ति का परिवर्तन (P ∝ N³, 1.1³ = 1.331) — इसीलिए पंप को तेज़ चलाना शीर्ष बढ़ाने का महँगा तरीका है।

  13. चूर्णन के नियमों के विषय में निम्न में से कौन-से कथन सही हैं? (सभी सही चुनें।)

    1. रिटिंगर नियम, नई बनी सतह के समानुपाती ऊर्जा, सूक्ष्म पेषण हेतु सर्वोत्तम है
    2. बॉन्ड नियम कहता है कि ऊर्जा न्यूनीकरण अनुपात के लघुगणक के समानुपाती है
    3. किक नियम स्थूल कुचलन हेतु सर्वोत्तम है
    4. बॉन्ड नियम आहार व उत्पाद के 80%-पारगमन आकार प्रयुक्त करता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — रिटिंगर नियम, नई बनी सतह के समानुपाती ऊर्जा, सूक्ष्म पेषण हेतु सर्वोत्तम है; C — किक नियम स्थूल कुचलन हेतु सर्वोत्तम है; D — बॉन्ड नियम आहार व उत्पाद के 80%-पारगमन आकार प्रयुक्त करता है

    रिटिंगर (सतह क्षेत्रफल) सूक्ष्म आकारों हेतु और किक (न्यूनीकरण अनुपात का लघुगणक) स्थूल आकारों हेतु उपयुक्त है, बॉन्ड उनके बीच, 80%-पारगमन आकारों में लिखा। दूसरे विकल्प का लघुगणकीय नियम किक का है, बॉन्ड का नहीं; बॉन्ड 1/√P80 − 1/√F80 पर निर्भर है।

  14. शैल–औज़ार अन्योन्यक्रिया व यांत्रिक कर्तन के विषय में निम्न में से कौन-से कथन सही हैं? (सभी सही चुनें।)

    1. ड्रैग पिक कोयले व कोमल से मध्यम-सामर्थ्य शैल हेतु उपयुक्त हैं
    2. कर्तन-गहराई बढ़ने पर विशिष्ट ऊर्जा घटती है
    3. डिस्क कर्तक मुख्यतः तीक्ष्ण धार को अपरूपण में घसीटकर शैल तोड़ता है
    4. भोथरी पिक कर्तन की विशिष्ट ऊर्जा घटाती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — ड्रैग पिक कोयले व कोमल से मध्यम-सामर्थ्य शैल हेतु उपयुक्त हैं; B — कर्तन-गहराई बढ़ने पर विशिष्ट ऊर्जा घटती है

    ड्रैग पिक कोयला व कोमल शैल दक्षता से काटती हैं पर कठोर अपघर्षक शैल में शीघ्र घिसती हैं, और गहरे कट उसी कुचले क्षेत्र हेतु बड़े छिलके मुक्त करते हैं, अतः प्रति इकाई आयतन ऊर्जा घटती है। डिस्क कर्तक उच्च अभिलंब बल के नीचे लुढ़कता है, घसीटने के बजाय धँसाता व छिलता है; भोथरा औज़ार अधिक शैल को महीन कणों में कुचलता है और विशिष्ट ऊर्जा बढ़ाता है।

  15. खानों हेतु वायु संपीडक अंतःशीतलन सहित बहु-चरणीय मुख्यतः इसलिए बनाए जाते हैं कि यह:

    1. वायु सुखाने हेतु वितरण ताप बढ़ाता है
    2. संपीडन कार्य को समतापी न्यूनतम के निकट लाता है
    3. वायु ग्राही की आवश्यकता समाप्त करता है
    4. प्रति चरण मुक्त वायु का आयतनी प्रवाह बढ़ाता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — संपीडन कार्य को समतापी न्यूनतम के निकट लाता है

    चरणों के बीच वायु ठंडी करना संपीडन की ऊष्मा हटाता है, अतः प्रत्येक बाद का चरण ठंडी, सघन वायु संपीडित करता है और कुल कार्य रुद्धोष्म से समतापी मान की ओर आता है। वितरण ताप बढ़ने के बजाय घटता है, और माँग समतल करने व नमी अलग करने हेतु ग्राही फिर भी चाहिए।