۴ نوآوری جالب در معدن را بشناسیم!

تهویه هوای معدن یکی از اصول اولیه سلامت و ایمنی در معادن است اما با پیشرفت فناوری تهویه هوای معدن هم دست خوش دگرگونی‌های اساسی شده است.

گسترش نیوز: سیستمهای تهویه در معدن همواره در مصرف انرژی هزینه بر بوده است و اثراتی بر محیط و ایمنی کارگران می‌گذراد. اما اکنون فناوری و تکنولوژی به کمک معدن آمده است، ما در گسترش نیوز به برخی از فناوری‌های پیشرو در این زمینه نگاه کرده‌ایم که در ادامه می‌خوانید:

سیستم‌های تهویه نوین (VOD) بسیار کاربردی تر و کارآمدتر هستند و شرکت هایی از جمله Bestech، ABB و Simsmart با ارائه انواع فناوری‌های جدید و با کمک نرم افزارهای پیشرفته با ردیابی عوامل محیطی و مکان پرسنل و تجهیزات در سراسر معدن، یک سیستم تهویه نوین را فراهم می‌کنند که می‌تواند جریان هوا را به بخش‌های مختلف معدن بر اساس برنامه روزانه برنامه‌ریزی کند.

ظاهراً این سیستم‌ها با هدایت هوا در مواقع مورد نیاز و همچنین کاهش مصرف انرژی، کل نیازهای تصفیه هوایی معادن را بهبود می‌بخشند.

از نظر تئوری، سیستم‌های VOD می‌توانند با سیستم‌های برچسب و ردیابی یکپارچه شوند، به این معنی که نرم افزار تهویه می‌تواند پرسنل و تجهیزات موجود در معدن را پیدا کرده و جریان هوا را به صورت مناسب هدایت کند. در عمل، به نظر می‌رسد این مفهوم بر خلاف فناوری به کار رفته در آن ساده تر از آنچه است که فکر می‌کنیم. سیستم‌های VOD یکی از بهترین تهویه نوین و کم هزینه است زیرا با کنترل سرعت جریان هوا، دما و جهت را به صورت خودکار تنظیم می‌کند.

در ماه فوریه ۲۰۲۰، منابع طبیعی کانادا ۱.۵ میلیون دلار (۱.۰۷ میلیون دلار) به پروژه تحقیقاتی مهندسی تبادل گرمای طبیعی (NHEET) اهدا کردند، که بین شرکت نوآوری، توانبخشی و تحقیقاتی کاربردی معدن و سازمان‌های دیگر از جمله واله، Teck برگزار می‌شود.

این پروژه در حال بررسی استفاده احتمالی از سنگهای شکسته برای بهبود سرمایش و تهویه هوا در معادن زیرزمینی است. این مفهوم بیش از نیم قرن پیش در معدن نیکل Creighton Vale در نزدیکی سودوری، انتاریو کشف شد، هنگامی که معدنچیان متوجه شدند هوای خنک در طول تابستان از طریق صخره‌ها وارد معدن می‌شود، جالب تر آنکه زمستان از همین صخره‌ها هوای گرم وارد می‌شد. با هدایت جریان هوا از این صخره‌ها به معدن، معدنچیان می‌توانند بدون استفاده از سرمایش‌های مصنوعی به عمق ۲.۵ کیلومتر در زیر زمین کار کنند

سیستم‌های تهویه قدیمی ۳۰ درصد از کل انرژی مورد نیاز یک معدن زغال سنگ زیرزمینی را مصرف می‌کنند. اگر پروژه NHEET بتواند با موفقیت از تهویه طبیعی معدن استفاده کند، نه تنها می‌تواند سرمایه و هزینه‌های عملیاتی سیستم‌های قدیمی را جابه‌جا کند، بلکه می‌تواند باعث کاهش مصرف انرژی کلی معادن - کاهش هزینه‌ها و همچنین بهبود محیط‌زیست شود.

کمپرسورهای هوا هیدرولیک (HACs) ایده‌ای تقریبا قدیمی از نظر فناوری است که بیش از ۱۰۰ سال است در معادن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سیستم‌های هوای فشرده شده به عنوان ابزاری برای تولید برق در معادن مورد استفاده قرار می‌گرفت که نمی‌توان آنها را به آسانی به شبکه برق وصل کرد، مانند سیستم HAC Ragged Chutes که از معادن نقره در روستایی در انتاریو، کانادا، بیش از یک قرن پیش مورد بهره‌برداری قرار گرفت، این سیستم به مدت ۷۰ سال عملیاتی ماند و فعال بود و فقط در آن زمان دو بار به علت عملیات تعمیر متوقف شد.

هزینه بالای هوای فشرده شده به عنوان یک منبع به معنای آن بود که گسترش سیستم‌های الکتریکی و مکانیکی در نیمه دوم قرن بیستم سبب شود هوای فشرده به یک منبع غیرقابل استفاده برای معدنچیان تبدیل شود.

درحال‌حاضر، HAC مدرنی طراحی شده است که فن آوری فشرده‌سازی هوا را اصلاح کرده است تا بتواند برای معادن زیرزمینی منبع خنک‌کننده ایجاد کند.

توسعه دهندگان این پروژه معتقدند که اگر یک منبع نیروگاه آبی همانند سدها قابل بهره‌برداری باشند، هوای فشرده شده می‌تواند تقریباً با هزینه حاشیه‌ای صفر تولید شود. استفاده از آب، هوای فشرده شده را بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی خنک می‌کند ضمن اینکه هوای سرد و مرطوب ایجاد شده می‌تواند به عنوان وسیله‌ای کم هزینه به معدن‌های فوق عمیق جهت بهره‌برداری کمک کند.

پیشرفت سریع در فن آوری‌های الکتریکی باعث شده است تا شرکت‌های معدنی جای وسایل نقلیه دیزل و مته‌های عظیم؛ وسایلی با باتری لیتیوم یونی را جایگزین کنند.

در معادن زیرزمینی، وسایل نقلیه الکتریکی فقط هوای محیط را بهبود نمی‌دهند، بلکه انتشار گاز و حرارت را نیز کاهش می‌دهند و به نوبه خود باعث کاهش نیاز جریان هوا در سراسر معدن می‌شوند.

سال ۲۰۱۹ مشاوران شرکت BDO پیش‌بینی کردند که ظرف چهار سال آینده از ماشین‌های دیزلی در معادن جدید استرالیا دیگر استفاده نمی‌شود و معادن موجود در این کشور شروع به جایگزین کردن آنها با وسایل الکتریکی و برقی خواهند کرد.