تهویه معدن
در زیرزمین، به دلیلمعدنکاریتحت تأثیر عملیات و اکسیداسیون مواد معدنی و دلایل دیگر، ترکیب هوا تغییر خواهد کرد که عمدتاً به صورت کاهش اکسیژن، افزایش گازهای سمی و مضر، اختلاط گرد و غبار معدنی، دما، رطوبت، تغییر فشار و غیره آشکار میشود. این تغییرات باعث آسیب و تأثیر بر سلامت و ایمنی کارگران میشود. به منظور تضمین سلامت کارگران و شرایط کاری مناسب و تضمین تولید ایمن و مداوم، لازم است هوای تازه از زمین به زیرزمین ارسال شود و هوای کثیف از زیرزمین به زمین تخلیه شود که هدف تهویه معدن همین است.
۱- سیستم تهویه معدن
برای اینکه هوای تازه کافی به جبهه معدن زیرزمینی در امتداد یک جهت و مسیر مشخص ارسال شود و همزمان هوای کثیف از معدن در یک جهت و مسیر مشخص تخلیه شود، لازم است که معدن دارای یک سیستم تهویه مناسب باشد.
۱) طبق طبقهبندی واحد یا منطقهای کل معدن
یک معدن یک سیستم تهویه یکپارچه به نام تهویه یکنواخت تشکیل میدهد. یک معدن به چندین سیستم تهویه نسبتاً مستقل تقسیم میشود و هر سیستم ورودی هوا، شفت خروجی و قدرت تهویه مخصوص به خود را دارد. اگرچه بین شفت و جاده ارتباطی وجود دارد، جریان باد با یکدیگر تداخل ندارد و مستقل از یکدیگر است که به آن تهویه پارتیشنی میگویند.
تهویه یکپارچه مزایایی مانند اگزوز متمرکز، تجهیزات تهویه کمتر و مدیریت متمرکز و راحت را دارد. برای معادنی با وسعت معدن کوچک و خروجیهای سطحی کم، به ویژه معادن عمیق، منطقی است که تهویه یکپارچه برای کل معدن در نظر گرفته شود.
تهویه منطقهای مزایایی از جمله کوتاه بودن مسیر هوایی، نیروی یین کم، نشت هوای کمتر، مصرف انرژی پایین، شبکه ساده، کنترل آسان جریان هوا، مفید برای کاهش سری هوای آلوده و توزیع حجم هوا و همچنین دریافت اثر تهویه بهتر را دارد. بنابراین، تهویه پارتیشنی به طور گسترده در برخی معادن با تودههای معدنی کمعمق و پراکنده یا معادنی با تودههای معدنی کمعمق و چاههای بیشتر روی سطح استفاده میشود.
تهویه منطقهای را میتوان بر اساس بدنه سنگ معدن تقسیمبندی کرد،معدنکاریسطح منطقه و صحنه.
۲) طبقهبندی بر اساس چیدمان شفت هوای ورودی و شفت هوای خروجی
هر سیستم تهویه باید حداقل یک چاه ورودی هوای قابل اعتماد و یک چاه خروجی قابل اعتماد داشته باشد. معمولاً از چاه بالابر قفس به عنوان شفت هوا استفاده میشود، برخی معادن نیز از شفت هوای مخصوص استفاده میکنند. از آنجا که جریان هوای خروجی حاوی مقدار زیادی گاز سمی و گرد و غبار است، چاههای خروجی معمولاً خاص هستند.
با توجه به موقعیت نسبی شفت هوای ورودی و چاه هوای خروجی، میتوان آن را به سه آرایش مختلف تقسیم کرد: مرکزی، مورب و مورب مرکزی مختلط.
۱. سبک مرکزی
چاه ورودی هوا و چاه خروجی در مرکز توده سنگ معدن قرار دارند و مسیر جریان باد در زیر زمین، همانطور که در شکل 3-7 نشان داده شده است، معکوس میشود.
سیستم تهویه مرکزی
طرح مرکزی مزایایی از جمله هزینه زیرساخت کمتر، تولید سریع، ساختمانسازی متمرکز زمینی، مدیریت آسان، کار راحت در عمق شفت و دستیابی آسان به ضد باد را دارد. طرح مرکزی بیشتر برای استخراج سنگهای معدنی لایه لایه استفاده میشود.
② قطری
به داخل شفت هوا در بال بدنه معدن، شفت تخلیه در بال دیگر بدنه معدن، که مورب تک بال نامیده میشود، همانطور که در شکل ۳-۸ نشان داده شده است، به داخل شفت هوا در وسط بدنه معدن، شفت هوای برگشت در دو بال، که مورب دو بال نامیده میشود، همانطور که در شکل ۳-۹ نشان داده شده است، وقتی بدنه معدن بسیار بلند است، به داخل شفت هوا و شفت تخلیه در امتداد طرح فاصلهای یا ضخامت بدنه معدن، به داخل شفت هوا، شفت تخلیه در اطراف طرح بدنه معدن، که نوع مورب فاصلهای نامیده میشود، وارد میشود. در تهویه مورب، مسیر جریان هوا در معدن مستقیم است.
شفت تهویه مورب تک بال
چیدمان مورب مزایایی از جمله کوتاه بودن خط هوا، کاهش افت فشار هوا، نشت هوای کمتر، فشار هوای پایدار در طول تولید معدن، توزیع یکنواخت حجم هوا و فاصله زیاد از سطح زمین از محل صنعتی را دارد. حالت چیدمان مورب معمولاً در معادن فلزی استفاده میشود.
③ نوع اختلاط مورب مرکزی
وقتی توده سنگ معدن طولانی و محدوده استخراج وسیع باشد، توسعه مرکزی میتواند در وسط توده سنگ معدن ترتیب داده شود، برای حل تهویه توده سنگ معدن مرکزی استخراج در شفت اگزوز در دو بال معدن، حل تهویه توده سنگ معدن از راه دور استخراج، کل توده سنگ معدن هم مرکزی و هم مورب دارد و مورب مرکزی را تشکیل میدهد که با هم مخلوط شدهاند.
اگرچه میتوان انواع چیدمان چاه ورودی هوا و چاه خروجی را به صورت انواع فوق خلاصه کرد، اما به دلیل شرایط پیچیده تشکیل توده معدنی و روشهای مختلف استخراج و استخراج، در طراحی و تولید، چیدمان باید مطابق با شرایط خاص هر معدن و بدون محدودیتهای انواع فوق انجام شود.
۳) طبقهبندی بر اساس حالت کار فن
حالتهای کاری فن شامل نوع فشاری، نوع مکشی و نوع ترکیبی است.
۱. فشار
تهویه تحت فشار به این معنی است که کل سیستم تهویه تحت عمل فن فشار اصلی، حالت فشار مثبت بالاتر از فشار اتمسفر محلی را تشکیل دهد. به دلیل تمرکز جریان هوا، گرادیان فشار بالا در بخش ورودی هوا میتواند باعث شود جریان هوای تازه به سرعت در امتداد مسیر تهویه تعیین شده به زیرزمین ارسال شود تا از آلودگی توسط سایر عملیات جلوگیری شود و کیفیت هوا خوب باشد.
عیب تهویه با فشار ورودی این است که تأسیسات کنترل جریان هوا مانند درهای هوا باید در بخش ورودی هوا قرار گیرند. به دلیل حمل و نقل مکرر و تردد عابران پیاده، مدیریت و کنترل آن آسان نیست و ته چاه نشت هوای زیادی دارد. گرادیان فشار کم در تهویه اصلی در بخش اگزوز تشکیل میشود و هوای کثیف نمیتواند به سرعت از چاه هوا طبق مسیر تعیین شده تخلیه شود و جریان هوای زیرزمینی را مختل میکند. تداخل باد طبیعی، حتی باد معکوس، آلودگی پدیده باد جدید را نیز اضافه کنید.
② نوع خروجی
تهویه استخراجی به این صورت است که کل سیستم تهویه تحت عمل فن اصلی، فشار منفی کمتری نسبت به فشار اتمسفر محلی ایجاد میکند. به دلیل غلظت هوای خروجی و حجم زیاد اگزوز، تهویه اگزوز باعث ایجاد گرادیان فشار بالا در سمت هوای خروجی میشود که باعث میشود هوای کثیف هر سطح کار به سرعت در مجرای اگزوز متمرکز شود و دود سیستم اگزوز به راحتی به سایر جادهها پخش نشود و سرعت خروج دود سریع باشد. این یک مزیت بزرگ تهویه مکشی است. علاوه بر این، تهویه مطبوع و امکانات کنترل در مجرای اگزوز نصب شدهاند که مانع حمل و نقل عابر پیاده، مدیریت راحت و کنترل قابل اعتماد نمیشود.
عیب تهویه مکشی این است که وقتی سیستم اگزوز محکم نباشد، به راحتی میتوان پدیده جذب هوای اتصال کوتاه را ایجاد کرد. به خصوص وقتی از روش فروپاشی برای استخراج استفاده میشود، ناحیه فرونشست سطحی و گود به هم متصل میشوند، این پدیده جدیتر است. علاوه بر این، فشار باد سطح کار و کل سیستم ورودی هوا کم است و مسیر هوای ورودی هوا تحت تأثیر فشار باد طبیعی قرار میگیرد که به راحتی قابل برگشت است و در نتیجه باعث اختلال در جریان هوای زیرزمینی میشود. سیستم تهویه استخراج، چاه بالابر اصلی را در موقعیت ورودی هوا قرار میدهد و معادن شمالی باید چاه بالابر را در زمستان در نظر بگیرند.
بیشتر معادن فلز و سایر معادن غیر زغال سنگ در چین از تهویه کششی استفاده میکنند.
۳) فشار و مخلوط پمپاژ
تهویه ترکیبی پمپاژ فشار توسط فن اصلی در سمت ورودی و سمت خروجی کنترل میشود، به طوری که بخش ورودی و بخش خروجی تحت تأثیر فشار باد بالاتر و گرادیان فشار، جریان باد مطابق مسیر تعیین شده، خروج سریع دود، کاهش نشت هوا، عدم اختلال در اثر باد طبیعی و ایجاد باد معکوس، آسان است. مزیت هر دو حالت تهویه فشار و تهویه مکش، راهی مهم برای بهبود تأثیر تهویه معدن است.
عیب تهویه ترکیبی فشار و پمپاژ این است که به تجهیزات تهویه بیشتری نیاز است و جریان هوا در قسمت باد قابل کنترل نیست. نشت هوا در کف ورودی چاه و ناحیه ریزش سمت اگزوز هنوز وجود دارد، اما بسیار کوچکتر است.
هنگام انتخاب حالت تهویه، اینکه سطح دارای ناحیه ریزش یا کانالهای دشوار برای جداسازی باشد، عامل بسیار مهمی است. برای معادن حاوی عناصر رادیواکتیو یا سنگهای معدنی با خطر احتراق خود به خودی، باید از نوع پمپاژ فشاری یا نوع ترکیبی پمپاژ فشاری استفاده شود و نوع قابل کنترل ایستگاه ماشین چند مرحلهای نیز باید انتخاب شود. برای معدنی که ناحیه نشست سطحی ندارد یا ناحیه نشست ندارد اما میتواند مجرای اگزوز را با پر کردن و آببندی محکم نگه دارد، باید نوع استخراج یا نوع استخراج عمدتاً از نوع استخراج انتخاب شود. برای معادنی که تعداد زیادی ناحیه نشست سطحی دارند و معادنی که به راحتی بین مجرای اگزوز و چاه جدا نمیشوند، یا معادنی که از هوای آزاد به معدن زیرزمینی باز میشوند، باید از نوع ترکیبی فشار و پمپاژ اصلی یا نوع قابل کنترل ایستگاه ماشین چند مرحلهای استفاده شود.
محل نصب هواکش اصلی عموماً روی زمین است و میتوان آن را در زیر زمین نیز نصب کرد. مزیت نصب روی زمین این است که نصب، تعمیرات اساسی، نگهداری و مدیریت آن راحتتر است و به راحتی در اثر بلایای زیرزمینی آسیب نمیبیند. عیب آن این است که بسته شدن دهانه چاه، دستگاه معکوس و تونل باد هزینه ساخت بالایی دارند و نشت هوای اتصال کوتاه ایجاد میکنند. وقتی معدن عمیق است و جبهه کار از هواکش اصلی دور است، هزینههای نصب و ساخت آن زیاد است. مزیت هواکش اصلی نصب شده در زیر زمین این است که دستگاه هواکش اصلی کمتر نشت میکند، فن نزدیک به بخش باد است، نشت هوای کمتری در طول مسیر وجود دارد و میتوان همزمان از هوای بیشتر یا اگزوز استفاده کرد که میتواند مقاومت تهویه را کاهش داده و آببندی کمتری ایجاد کند. عیب آن این است که نصب، بازرسی و مدیریت آن ناخوشایند است و به راحتی در اثر بلایای زیرزمینی آسیب میبیند.
وب:https://www.sinocoalition.com/
Email: sale@sinocoalition.com
تلفن: +86 15640380985
زمان ارسال: ۳۱ مارس ۲۰۲۳
