آشنایی با سیستم های تهویه معادن – قسمت اول

زغالسنگ چیست ؟
می 6, 2020
آشنایی با مدل سازی انواع واگن معادن
می 10, 2020

تهویه معادن کنترل حرکت هوا ، میزان و جهت آن در معادن زیرزمینی است . اگرچه این امر به طور مستقیم به تولید عملیات کاربردی کمکی نمی کند، اما فقدان تهویه معادن مناسب اغلب باعث پایین آمدن کارایی کارگران و کاهش بهره وری، افزایش میزان تصادفات و غیبت می شود.

هوا نه تنها برای تنفس بلکه برای پراکندگی آلودگی های شیمیایی و جسمی(گازها، گرد و غبار، گرما و رطوبت) لازم است. در ایالات متحده و همچنین در سایر نقاط جهان، عمل تهویه معادن به ویژه در معادن زغال سنگ و غیر ذغال سنگ به شدت تنظیم شده است. سایر اساسنامه ها مربوط به مقادیر هوا می باشد که برای رقیق کردن دیزل، انفجار دود، تشعشع، گرد و غبار، باتری و بسیاری از آلاینده های دیگر مورد نیاز است.

برای اطمینان از تهویه معادن مناسب، بایستی مسیرهای مناسب هوایی فراهم شود تا هوا در صورت عدم کارایی، بتواند در داخل معدن به سمت محل های کار و مسیرهای مناسب خارج از معدن حرکت کند. سیستم تهویه معادن اولیه در این روش شامل یک ورودی و یک خروجی است که از طریق آن هوای تازه عبور می کند، هوای داخل معدن و یا اگزوز تجهیزات پس از تهویه از سمت دیگر خارج می شوند. انواع دستگاه های تهویه می توانند بر روی سطح هوای ورودی نصب شوند و در بازگشت محورهای هوایی دخیل باشند، یا در نوع دیگر هم بر روی سطح و هم زیر زمین قرار بگیرند.

برای حفظ تهویه کافی در طول عمر یک معدن، برنامه ریزی دقیق تهویه پیشرفته ضروری است. تهویه معادن پیشرفته شامل در نظر گرفتن دو عامل اصلی است: 1) میزان کل جریان هوای مورد نیاز معدن و توزیع رضایت بخش و اقتصادی آن، (2) فشار مورد نیاز فن(های) معدن. سیستم تهویه معادن مناسب طراحی شده باید مؤثر، انعطاف پذیر و اقتصادی باشد.

الف- سیستم معدن و دستگاه های کنترل موثر در تهویه معادن

سیستم تهویه معادن مناسب طراحی شده و به درستی اجرا شده، تاثیرات جانبی فیزیولوژیکی و روانشناختی مفیدی خواهد داشت که باعث افزایش ایمنی، راحتی، سلامتی و روحیه کارکنان می شود. در برنامه ریزی سیستم تهویه معادن مناسب، مقدار هوای مورد نیاز برای گردش بایستی در ابتدا باید تصمیم گیری شود تا تمامی استانداردهای بهداشتی و ایمنی رعایت گردد. پس از ثابت شدن مقدار مورد نیاز، می توان اندازه صحیح شفت ها، تعداد راه هوایی و فن ها را تعیین کرد. با ورود هوای تازه از طریق محور ورودی یا سایر اتصالات به سطح، این هوا در امتداد راه های ورودی به مناطق کاری که اکثر آلاینده ها حضور دارند، جریان می یابد. این آلاینده ها شامل گرد و غبار و ترکیبی از بسیاری از خطرات احتمالی دیگر، مانند گازهای سمی یا قابل اشتعال، گرما و رطوبت است. هوای آلوده در امتداد راه های هوایی برگشتی از سیستم عبور می کند. در بیشتر موارد، غلظت آلاینده ها بیش از حد آستانه اجباری تعیین شده توسط قانون می باشند. هوای برگشتی(آلوده یا فرسوده) سرانجام از طریق محور برگشت هوایی یا از طریق پیمایش های شیب دار یا سطح به سطح زمین باز می گردد.

هوا همیشه در مسیر کمترین مقاومت جریان می یابد، اما ممکن است در جایی نیاز به هدایت هوا باشد. دستگاه های تهویه برای هدایت هوا در جایی که لازم است، مورد نیاز هستند. تولید و کنترل جریان هوا به یک وسیله اصلی برای کل سیستم پنکه های معدن(یا به صورت نصب تک فن یا چند فن) نیاز دارد. علاوه بر این، بسیاری از دستگاه های کنترل دیگر نیز برای توزیع هوای زیرزمینی مؤثر ضروری هستند:

1. استاپرها – موقت یا دائمی در ساختار تهویه معادن

استاپرها یا سربندها در حقیقت دیوارهای هوایی ساده ای هستند که از سنگ، بلوک های بتونی، فولاد پیش ساخته، بلوک های ضد حریق و یا هر ماده دیگری ساخته شده اند که در پخش جریان هوا جهت توزیع هوای مؤثر کاربرد دارند. بسته به اندازه هوای ورودی به معادن، اندازه سربندها از 4 فوت تا 20 فوت در معادن ذغال سنگ و از 30 فوت تا 40 فوت در معادن سنگ آهک متفاوت است.

2. اورکاست/ آندرکاست در ساختار تهویه معادن

اورکاست ها پل های هوایی هستند که در آن مجاری هوایی ورودی و بازگشتی برای عبور از یکدیگر لازم است. آنها می توانند از سنگ تراش داده شده، بلوک های بتونی یا فولاد پیش ساخته ساخته شوند.

3. تنظیم کننده در ساختار تهویه معادن

معمولا از رگولاتورها یا تعدیل کننده ها برای کاهش جریان هوا به مقدار دلخواه در یک مسیر هوایی معین یا در یک بخش معین معدن استفاده می شود. بسته به ماندگاری آن و دیفرانسیل فشار که باید در داخل رگولاتور تعبیه شود، مواد مورد استفاده در ساخت رگولاتورها از یک ورقه ترمز ساده ی مسدود کننده راه هوایی تا یک کرکره کشویی، متغیر است.

4. درهای دسترسی در ساختار تهویه معادن

این اجزا به طور کلی درهای دسترسی فولادی هستند که در ایستگاه های بین راه های هوایی ورودی و برگشتی قرار دارند.

5. قفل هوا در ساختار تهویه معادن

هنگامی که درهای دسترسی بین راه های هوایی ورودی و برگشتی ضروری است و دیفرانسیل فشار آنها زیاد است، به طور کلی درهای دسترسی به صورت مجموعه ای از دو در یا بیشتر ساخته می شوند تا بتوانند قفل هوا را تشکیل دهند.

در صورت باز شدن یک در برای عبور وسایل نقلیه یا پرسنل، این کار از اتصال کوتاه جلوگیری می کند. فاصله بین درها باید بتواند طولانی ترین لوکوموتیو حمل و نقل مورد نیاز برای عبور از قفل هوا را در خود جای دهد.

6. خطوط شفت/ لوله های دریچه دار در ساختار تهویه معادن

به عنوان یک اقدام کوتاه مدت، ممکن است خطوط شفت مقاوم به آتش به سقف، اطراف و کف معادن زغال سنگ زیرزمینی متصل شوند تا استاپر موقت در جایی که اختلاف فشار در داخل معدن وجود دارد، فراهم شود. برای معادن فلزی و غیر فلزی از انواع لوله های دریچه دار استفاده می شود که فرصتی برای انتقال هوای تازه به درون معادن در محل کار ایجاد می شود. لوله های دریچه دار نیز معمولا در ساختار فن های کمکی مورد استفاده قرار می گیرند.

7. فن های تقویت کننده در ساختار تهویه معادن

هنگامی که جریان هوا در بخشی از معدن بایستی به نحوی تنظیم شود تا میزان نامحدودی از هوا در سیستم باز در دسترس قرار بگیرد، ممکن است از یک فن تقویت کننده برای تقویت جریان هوا استفاده شود. در صورت استفاده از آنها، آنها باید به نحوی در سیستم طراحی شوند تا بتوانند نشتی را کنترل کنند، بدون اینکه باعث چرخش نامطلوب هوا در شرایط عادی یا اضطراری شوند. در ایالات متحده آمریکا، فن های تقویت کننده در معادن زغال سنگ زیرزمینی ممنوع هستند.

8. اسکراب ها و اسپرهای نصب شده بر روی تجهیزات در ساختار تهویه معادن

این ها دستگاه هایی هستند که برای تقویت جریان هوای تازه در نواحی معدنی استفاده می شوند. اسکراب ها “جاروبرقی” هایی هستند که برای سرکوب گرد و غبار مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که اسپرهای آب، هنگامی که از لحاظ استراتژیکی روی ماشین ها قرار گرفته اند، مورد استفاده قرار می گیرند تا به عنوان “فن تقویت کننده” عمل کنند تا دوباره جریان هوا را به طور خاص هدایت کنند.

ب- عمده ترین سیستم های تهویه معادن

هدف هر سیستم تهویه دوگانه است. ابتدا بایستی تهویه اولیه هوا از طریق راه های هوایی اصلی به سمت محل کار عبور داده شود که در نتیجه هوای تازه را برای تهویه در دسترس قرار می دهد و سپس هوای آلوده را از طریق راه های هوایی برگشتی(اگزوز) به روی زمین باز می گرداند. در مرحله بعدی، سیستم تهویه معادن باید به گونه ای طراحی شود که از هوای موجود در محل کار استفاده کند تا هوای تمیز ایجاد شده و برداشت گرد و غبار و بنزین و رقیق کردن هوا صورت بگیرد. بدون داشتن سیستم تهویه معادن مناسب طراحی شده، چرخه تولید کارآمد هوا امکان پذیر نخواهد بود. سیستم باید حجم هوا و کیفیت مورد نیاز را در فشار معقول فراهم کند و سپس تداخل و هزینه تولید را به حداقل رساند.

علاوه بر این، ممکن است سیستم تهویه اولیه به خوبی طراحی شده باشد، اما هوای موجود وارد شده به محل کار برای تهویه های بعدی به درستی مورد استفاده قرار نگیرد، که در این صورت سیستم کل شکست خواهد خورد.

بسته به نوع معدن و موقعیت زمین شناسی محلی، طرح هایتهویه معادن را می توان به دو طبقه بندی گسترده تقسیم کرد. دسته اول سیستم لوله U و دسته دوم تنظیم جریان میانی. شکل a تنظیمات اصلی لوله U را نشان می دهد که در آن هوا به اطراف جریان می یابد و سپس از طریق محل کار و در امتداد مجاری هوایی مجاور باز می گردد. این مجاری ها اغلب توسط ستون های طولانی و یا سربندها از ورودی جدا می شوند. درهای دسترسی موجود در ایستگاه های هوایی ورودی و بازگشتی، انتقال جریان را تسهیل می کنند. این درهای دسترسی در انواع اتاق-ستون و طولی موجود می باشند. نوع دیگر در شکل b نشان داده شده است، جایی که ورودی ها و بازده ها معمولا از لحاظ جغرافیایی از مجاری هوایی مجاور جدا می شوند. اگرچه به دلیل تفکیک جغرافیایی به توقفگاه ها و راه های هوایی کمتری نیاز است تا هوای کمتری نشت گردد. اما این امکان هم وجود دارد که فن های تقویت کننده ها برای کنترل جریان هوا در مناطق مورد نیاز باشند. جریان های موازی بین ایستگاه های ورودی و برگشتی در معادن فلزی چند سطحی و پانل های طویل از نمونه های بارز این نوع طرح تهویه معادن هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

10 + سه =