Ⅱ تهوية المنجم
في باطن الأرض، بسببالتعديننتيجةً لعمليات التشغيل وأكسدة المعادن وغيرها من الأسباب، يتغير تركيب الهواء، ويتجلى ذلك بشكل رئيسي في انخفاض الأكسجين، وزيادة الغازات السامة والضارة، واختلاط الغبار المعدني، وتغيرات درجة الحرارة والرطوبة والضغط، وغيرها. تُلحق هذه التغيرات الضرر وتؤثر على صحة العمال وسلامتهم. ولضمان صحة العمال وظروف عمل مناسبة، وضمان إنتاج آمن ومستمر، من الضروري نقل الهواء النقي من باطن الأرض إلى باطن الأرض، وتصريف الهواء الملوث من باطن الأرض إلى باطن الأرض، وهو الغرض من تهوية المناجم.
1 نظام تهوية المنجم
من أجل إرسال ما يكفي من الهواء النقي إلى واجهة التعدين تحت الأرض على طول اتجاه ومسار معينين، وفي نفس الوقت تفريغ الهواء القذر من المنجم في اتجاه ومسار معينين، فمن الضروري أن يكون لدى المنجم نظام تهوية معقول.
1) وفقًا للتصنيف الموحد أو الإقليمي للمنجم بأكمله
يُشكّل المنجم نظام تهوية متكاملاً يُسمى التهوية المنتظمة. ينقسم المنجم إلى عدة أنظمة تهوية مستقلة نسبيًا، ولكل نظام مدخل هواء خاص به، وعمود عادم، وقوة تهوية خاصة به. على الرغم من وجود اتصال بين العمود والطريق، إلا أن تدفق الرياح لا يتداخل، بل يكون مستقلاً عن الآخر، وهو ما يُسمى بالتهوية التقسيمية.
تتميز التهوية الموحدة بمزايا العادم المركز، وقلة معدات التهوية، وسهولة الإدارة المركزية. في المناجم ذات نطاق التعدين الصغير وقلة مخارج السطح، وخاصةً المناجم العميقة، يُنصح باعتماد التهوية الموحدة للمنجم بأكمله.
تتميز تهوية المناطق بقصر مسار الهواء، وانخفاض قوة يين، وانخفاض تسرب الهواء، وانخفاض استهلاك الطاقة، وبساطة الشبكة، وسهولة التحكم في تدفق الهواء، مما يُسهم في تقليل تلوث الهواء وتوزيع حجمه، ويحقق تأثير تهوية أفضل. لذلك، تُستخدم تهوية التقسيم على نطاق واسع في بعض المناجم ذات الخامات الضحلة والمتناثرة، أو المناجم ذات الخامات الضحلة ذات الآبار السطحية الكثيرة.
يمكن تقسيم تهوية المنطقة وفقًا لجسم الخام،التعدينالمنطقة ومستوى المسرح.
2) التصنيف حسب ترتيب عمود الهواء الداخل وعمود الهواء الخارج
يجب أن يحتوي كل نظام تهوية على مدخل هواء فعال ومدخل عادم فعال. عادةً ما يُستخدم مدخل الهواء القفصي كعمود هواء، كما تستخدم بعض المناجم عمود هواء خاصًا. ولأن تدفق هواء العادم يحتوي على كمية كبيرة من الغازات السامة والغبار، فإن آبار العادم عادةً ما تكون خاصة.
وفقًا للموضع النسبي لعمود الهواء الداخل وبئر الهواء العادم، يمكن تقسيمه إلى ثلاثة ترتيبات مختلفة: أشكال مختلطة مركزية وقطرية ومركزية قطرية.
① النمط المركزي
يقع بئر مدخل الهواء وبئر العادم في وسط جسم الخام، ويتم عكس مسار تدفق الرياح في باطن الأرض، كما هو موضح في الشكل 3-7.
نظام التهوية المركزية
يتميز التصميم المركزي بانخفاض تكلفة البنية التحتية، وسرعة الإنتاج، والبناء الأرضي المركزي، وسهولة الإدارة، وسهولة تحديد عمق العمود، وسهولة تحقيق مقاومة الرياح. يُستخدم التصميم المركزي بشكل رئيسي لتعدين خامات الصفائح المعدنية.
② القطر
في عمود الهواء في جناح جسم الخام، وعمود العادم في الجناح الآخر لجسم الخام، يُسمى الجناح المفرد قطريًا، كما هو موضح في الشكل 3-8. في عمود الهواء في منتصف جسم الخام، وعمود الهواء العائد في الجناحين، يُسمى الجناحين قطريًا، كما هو موضح في الشكل 3-9 عندما يكون جسم الخام طويلًا جدًا، في عمود الهواء وعمود العادم على طول تخطيط الفاصل أو سمك جسم الخام، في عمود الهواء، يُسمى عمود العادم حول تخطيط جسم الخام من النوع القطري الفاصل. في التهوية القطرية، يكون مسار تدفق الهواء في المنجم مباشرًا.
عمود تهوية قطري أحادي الجناح
يتميز التصميم القطري بمزايا قصر خط الهواء، وانخفاض فقدان ضغط الهواء، وانخفاض تسربه، واستقرار ضغط الهواء أثناء الإنتاج في المناجم، وتوزيع حجم الهواء بشكل منتظم، وبُعد المسافة عن السطح في الموقع الصناعي. يُستخدم التصميم القطري عادةً في مناجم المعادن.
③ نوع الخلط القطري المركزي
عندما يكون جسم الخام طويلاً ونطاق التعدين واسعًا، يمكن ترتيب التطوير المركزي في منتصف جسم الخام، لحل تهوية تعدين جسم الخام المركزي في عمود العادم في جناحي المنجم، حل تهوية تعدين جسم الخام البعيد، جسم الخام بأكمله يحتوي على مركزي وقطري، مما يشكل خليطًا قطريًا مركزيًا.
على الرغم من أن أشكال ترتيب بئر مدخل الهواء وبئر العادم يمكن تلخيصها في الأنواع المذكورة أعلاه، بسبب ظروف حدوث معقدة لجسم الخام وطرق الاستغلال والتعدين المختلفة، في ممارسة التصميم والإنتاج، يجب أن يتم الترتيب وفقًا للظروف المحددة لكل منجم، دون قيود الأنواع المذكورة أعلاه.
3) التصنيف حسب طريقة عمل المروحة
تتضمن أوضاع عمل المروحة نوع الضغط ونوع الاستخراج والنوع المختلط.
① الضغط
التهوية بالضغط الداخلي هي جعل نظام التهوية بأكمله يُشكّل ضغطًا إيجابيًا فوق الضغط الجوي المحلي تحت تأثير مروحة الضغط الرئيسية. بفضل تركيز تدفق الهواء، يُمكّن تدرج الضغط العالي في قسم مدخل الهواء من ضخّ الهواء النقي بسرعة إلى باطن الأرض على طول مسار التهوية المُحدّد، مما يُجنّب التلوث الناتج عن العمليات الأخرى، ويضمن جودة هواء ممتازة.
من عيوب تهوية مدخل الضغط ضرورة وضع أدوات التحكم في تدفق الهواء، مثل أبواب التهوية، في قسم مدخل الهواء. وبسبب كثرة حركة المرور والمشاة، يصعب التحكم فيها وإدارتها، ويتسرب الهواء بشكل كبير في قاع البئر. ويتشكل تدرج ضغط منخفض في فتحة التهوية الرئيسية في قسم العادم، مما يعيق تصريف الهواء الملوث بسرعة من البئر وفقًا للمسار المحدد، مما يؤدي إلى اضطراب تدفق الهواء تحت الأرض. يضاف إلى ذلك تداخل الرياح الطبيعية، وحتى عكس اتجاه الرياح، وتلوث ظاهرة الرياح الجديدة.
②نوع المخرج
التهوية الاستخراجية هي جعل نظام التهوية بأكمله، تحت تأثير المروحة الرئيسية، يُشكّل ضغطًا سلبيًا أقل من الضغط الجوي المحلي. نظرًا لتركيز هواء العادم وحجمه الكبير، تُسبب تهوية العادم تدرجًا عاليًا في الضغط على جانب هواء العادم، مما يُسرّع تركيز الهواء الملوث من كل سطح عمل إلى قناة العادم، ويمنع دخان نظام العادم من الانتشار بسهولة إلى الطرق الأخرى، كما أن سرعة دخان العادم عالية. تُعدّ هذه ميزة كبيرة لتهوية الشفط. بالإضافة إلى ذلك، تم تركيب أنظمة تكييف الهواء والتحكم في قناة العادم، مما لا يعيق حركة المشاة، ويوفر إدارة سهلة وتحكمًا موثوقًا.
من عيوب تهوية الشفط أنه عند عدم إحكام نظام العادم، من السهل حدوث ظاهرة امتصاص هواء قصيرة الدائرة. وخاصةً عند استخدام طريقة الانهيار في التعدين، حيث تكون منطقة هبوط السطح والجوف متصلة، فإن هذه الظاهرة تكون أكثر خطورة. بالإضافة إلى ذلك، يكون ضغط الرياح على سطح العمل ونظام مدخل الهواء بأكمله منخفضًا، مما يتأثر مسار مدخل الهواء بضغط الرياح الطبيعي، مما يسهل عكسه، مما يؤدي إلى اضطراب تدفق الهواء تحت الأرض. يجعل نظام تهوية الشفط بئر الرفع الرئيسي في موضع مدخل الهواء، وينبغي على المناجم الشمالية مراعاة بئر الرفع في فصل الشتاء.
تعتمد معظم مناجم المعادن وغيرها من المناجم غير الفحمية في الصين على التهوية المطولة.
3) خليط الضغط والضخ
يتم التحكم في التهوية المختلطة بضخ الضغط بواسطة المروحة الرئيسية في جانبي المدخل والعادم، مما يضمن تدفق الهواء وفقًا للمسار المحدد في قسمي المدخل والعادم، تحت تأثير ضغط الرياح العالي وتدرج الضغط، ويسرع دخان العادم، ويقلل تسرب الهواء، ويمنع الرياح الطبيعية من التأثير عليه. تُعد ميزة وضعي التهوية بالضغط والشفط عاملًا مهمًا في تحسين كفاءة تهوية المنجم.
من عيوب التهوية المختلطة بالضغط والضخ الحاجة إلى معدات تهوية أكثر، وعدم القدرة على التحكم في تدفق الهواء في قسم الرياح. لا يزال تسرب الهواء موجودًا في قاع مدخل البئر ومنطقة الانهيار في جانب العادم، ولكنه أقل بكثير.
عند اختيار وضع التهوية، يُعد وجود منطقة انهيار على السطح أو قنوات أخرى يصعب عزلها عاملاً بالغ الأهمية. بالنسبة للمناجم التي تحتوي على عناصر مشعة أو صخور معدنية ذات خطر احتراق تلقائي، يجب اعتماد نوع ضخ الضغط أو النوع المختلط بضخ الضغط، ويجب اعتماد نوع محطة الآلات متعددة المراحل القابلة للتحكم. بالنسبة للمناجم التي لا تحتوي على منطقة هبوط سطحية أو لا تحتوي على منطقة هبوط ولكن يمكنها الحفاظ على قناة العادم محكمة عن طريق الملء والختم، يجب اعتماد نوع الاستخراج أو نوع الاستخراج بشكل أساسي عن طريق نوع الاستخراج. بالنسبة للمناجم التي تحتوي على عدد كبير من مناطق الهبوط السطحية، والمناجم التي يصعب عزلها بين قناة العادم والجوف، أو المناجم المفتوحة من الهواء الطلق إلى التعدين تحت الأرض، يجب اعتماد نوع الضغط والضخ الرئيسي المختلط أو نوع محطة الآلات متعددة المراحل القابلة للتحكم.
يتم تركيب جهاز التهوية الرئيسي عادةً على الأرض، ويمكن تركيبه أيضًا تحت الأرض. تتمثل ميزة التركيب على الأرض في أن التركيب والإصلاح والصيانة والإدارة أكثر ملاءمة، ولا يتلف بسهولة بسبب الكوارث تحت الأرض. تتمثل عيوبه في أن إغلاق رأس البئر، والجهاز العكسي، ونفق الرياح لها تكلفة بناء عالية وتسرب هواء قصير الدائرة؛ عندما يكون المنجم عميقًا وسطح العمل بعيدًا عن جهاز التهوية الرئيسي، تكون تكاليف التركيب والبناء مرتفعة. تتمثل ميزة جهاز التهوية الرئيسي المثبت تحت الأرض في أن جهاز التهوية الرئيسي يتسرب بشكل أقل، والمروحة قريبة من قسم الرياح، مما يقلل من تسرب الهواء على طول الطريق ويمكنه استخدام المزيد من الهواء أو العادم في نفس الوقت، مما يمكن أن يقلل من مقاومة التهوية وختم أقل. تتمثل عيوبه في أن التركيب والفحص والإدارة غير مريحة، ويسهل تلفها بسبب الكوارث تحت الأرض.
الويب:https://www.sinocoalition.com/
Email: sale@sinocoalition.com
الهاتف: +86 15640380985
وقت النشر: ٣١ مارس ٢٠٢٣
