صنایع معدن

معدن کاری به عمل استخراج کانی‌های ارزشمند از معادن گفته می‌شود. موادی مثل فلزهای پایه، آهن، اورانیوم، زغال‌سنگ و موادی از این دست که امروزه در صنایع مختلف استفاده می‌گردد عمدتا از طریق استخراج از معادن بدست می‌آیند.

معادن به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

۱. معادن سطحی یا روباز

۲. معادن زیرزمینی

هر کدام از دسته‌های بالا دارای زیر مجموعه‌های مختلفی هستند که با توجه به نوع مادهٔ معدنی و شکل کانسار دسته بندی می‌شوند. یک نوع از دسته بندی معادن شامل نوع مادهٔ معدنی می‌شود که به دو دستهٔ زغالی و غیر زغالی تقسیم می‌شوند.

هدف شرکت مهندسی دامون هیدرو تجهیز معادن مختلف علی الخصوص معادن زیرزمینی می باشد. از جمله معادنی که بصورت بالقوه در منطقه خطر قرار دارد، معادن زغالسنگ می باشد. این شرکت با بهره گیری از تجارب متخصصین خود در امر ایمن سازی معادن و همچنین همکاری با کمپانی های پیشرو در زمینه تولید تجهیزات ضد انفجار سعی دارد تا محیطی ایمن و مطابق با تکنولوژی های روز دنیا را برای فعالان این عرصه فراهم آورد.

از جمله تجهیزاتی که در معادن زیرزمینی زغال مورد استفاده قرار می گیرد می توان به آشکارسازهای ثابت گازهای سمی و انفجاری کارگاه های استخراج و تونل های زیرزمینی، داکت های ضد انفجار، ماشین آلات اتوماتیک و دستی ضد انفجار، سیستم های هواساز تونلی، سیستم های ارتباط رادیویی زیرزمینی و تجهیزات ایمنی و حفاظت فردی مانند دستگاه های خودنجات، چراغ های تونلی و دستگاه تنفسی پرتابل اشاره نمود.

بطور قطع شرکت مهندسی دامون هیدرو با همکاری دفاتر خارجی خود یکی از گزینه های مناسب و قابل اطمینان جهت تامین تجهیزات ارجینال و  تجهیز معادن داخلی و خارجی می باشد.

 

 

قبل از آنکه در مورد تجهیزات معدنی و ویژگی های آنها صحبت کنیم بهتر است در مورد استانداردهای این تجهیزات که اغلب برای پرسنل فعال در این بخش کمی گیج کننده است اطلاعات مختصر و مفیدی را ارائه نماییم. در ابتدا می بایست به تقسیم بندی مناطق خطر به صورت عمومی اشاره نماییم. بطور کلی در تمامی صنایع از 3 مدل منطقه خطر 2 , 1 , 0  استفاده می شود که هر یک از این مناطق تعریف خاص خود را دارند و تجهیزاتی نیز که در هر یک از این مناطق استفاده می شوند باید از ویژگیهای خاصی نیز پیروی نمایند.  

Zone 0 منطقه ای است که در آن جو انفجاری بطور مداوم برای مدت طولانی وجود دارد یا به طور مکرر این وضعیت انفجاری رخ می دهد.

Zone 1 منطقه ای است که احتمالاً گاهی اوقات در یک کار عادی یک فضای انفجاری رخ می دهد.

Zone 2 منطقه ای است که احتمالاً در آن یک فضای انفجاری در عملکرد عادی رخ نمی دهد و در صورت بروز آن ، فقط برای مدت کوتاهی وجود خواهد داشت.

مناطق خطری که در بالا به آنها اشاره شد را می توان به صورت شماتیک به شکل روبرو نمایش داد.

تمامی تجهیزاتی که در Zone 0 قرار می گیرند می بایست از استاندارد بین المللی ATEX و یا M1 پیروی نمایند.

ATEX مخفف "ATmosphere EXplosible" است. در عین حال ، ATEX نام اختصاری دستورالعمل اروپایی 2014/34 / EC در رابطه با قرار دادن تجهیزات الکتریکی و مکانیکی ، قطعات و سیستم های محافظ ضد انفجار است. گواهینامه ATEX گواهینامه ای است که در اتحادیه اروپا برای تجهیزاتی که بطور بالقوه در Zone 0 مورد استفاده قرار خواهند گرفت وضع شده و برای هر تجهیز پس از آزمایشهای خاص صادر می شود. همانطور که ذکر شد این نوع از نوشتار در اتحادیه اروپا مورد استفاده قرار می گیرد و کمپانی های سازنده آمریکایی و کانادایی از نوشتار M1 برای نشان دادن تجهیزات با قابلیت استفاده در Zone 0 استفاده می کنند ولی از لحاظ ساختاری هیچ تفاوتی با یکدیگر ندارند. به این نکته مهم نیز باید اشاره کرد که تمامی معادن زیرزمینی گازخیز نبوده و جزو Zone 0 بحساب نمی آیند و در آنها می توان از تجهیزات با استانداردهای صنعتی نیز استفاده کرد. بدلیل اهمیت تجهیزات مورد استفاده در Zone0 ، تمرکز این شرکت بصورت خاص بر روی تآمین و پشتیبانی این تجهیزات بوده که اکثراً در معادن زغالسنگ مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه به برخی از تجهیزات خاص معادن زغالسنگ و ویژگی های آنها اشاره شده است.

آشکارسازهای ثابت گازهای سمی و انفجاری

پیشینه  این تجهیزات بدلیل استفاده در مناطق آمریکا بیشتر به این مناطق باز می گردد و کمپانی های سازنده این تجهیزات اغلب آمریکایی هستند. بطور کلی آشکارسازها بسته به نوع گاز مورد سنجش از خصوصیات و استانداردهای اجرایی مختلفی برخوردارند اما اکثراً گاز متان و منواکسیدکربن و ناکس ( NOX ) در معادن زیرزمینی زغال حائز اهمیت هستند. در ادامه به برخی از ویژگی های این تجهیزات اشاره می کنیم.

آشکارسازهای گازهای انفجاری ( CH4 )

 

بطور کلی گازهای انفجاری بدلیل چگالی کمتری که نسبت به هوا دارند به سمت بالا حرکت می کنند و در معادن زیرزمینی اکثراً در سقف تونل یا کارگاه های استخراج قابل سنجش هستند. سنجش این نوع از گازها بسیار پراهمیت می باشد زیرا تونلهای زیرزمینی همانند دودکش عمل می کنند و در صورت وقوع انفجار در هر نقطه از تونل این حجمه آتش به مناطق دیگر نیز سرایت می کند. گاهاً مشاهده شده است که محل قرار گیری این آشکارسازها به اشتباه در سطح پایین تونل بوده که منجر به ایجاد خطا در مقادیر قرائت شده می گردد و این موضوع باعث انفجارهایی در تونل های زیرزمینی شده باعث تلفات سنگین جانی و مالی شده است. در این وضعیت ها اگر امکان قرارگیری سنسورها در سقف تونل نباشد از یک پروب کمکی استفاده می شود و پروب در سقف تونل جانمایی می شود تا در صورت بروز نشت گازهای انفجاری به سرعت بتوان آنها را تشخیص داد. در سالهای اخیر کمپانی های اروپایی و چینی دیگری به جمع کمپانی های سازنده آمریکایی فعال در این زمینه اضافه شده اند. یکی از کمپانی های معتبر اروپایی که در زمینه آشکارسازی گازهای معدنی و همچنین تجهیزات ابزاردقیق ضدانفجار معدنی حضور پر رنگی در سراسر دنیا دارد، کمپانی TROLEX انگلستان است که به صورت کاملا تخصصی در فیلد معدنکاری سالهاست که فعالیت داشته و از جمله کمپانی های تولید کتتده پیشرو در امر تجهیزات مدرن معدنی  می باشد. تعدادی از آشکارسازهای ثابت و پرتابل و همچنین تجهیزات ابزاردقیق معدنی این کمپانی در ادامه آورده شده است.

آشکارسازهای گاز منواکسیدکربن ( CO ) 

مونوکسید کربن (CO) یک گاز سمی ، بی رنگ ، بی بو و بی مزه است. اگرچه این گاز فاقد بوی قابل تشخیص است اما اغلب با گازهای دیگری که بو دارند مخلوط می شوند. بنابراین شما می توانید مونواکسید کربن را به همراه گازهایی که می توانید بو کنید استنشاق کنید و حتی متوجه نباشید که CO وجود دارد. گازCO یک خطر صنعتی بالقوه بحساب می آید که ناشی از احتراق ناقص مواد حاوی کربن مانند گاز طبیعی ، بنزین ، نفت سفید ، روغن ، پروپان ، زغال سنگ یا چوب است که با توجه به وجود ماشین آلات معدنی که همگی با گازوییل کار می کنند سنجش این نوع گاز در تامین و حفظ سلامت پرسنل شاغل در تونلها بسیار حائز اهمیت است. نحوه تاثیر این گاز بر روی سلامتی به این گونه است که هنگامی که این گاز تنفس می شود باعث جایگزینی آن با اکسیژن خون می شود و میزان اکسیژن خون را کاهش داده و این امر باعث کاهش اکسیژن رسانی به اعضای مختلف حیاتی انسان مانند قلب و مغز شده و عملکرد عادی این اعضاء را به مخاطره انداخته و در نهایت باعث خفگی نفرات می شود. از علائم اولیه مسمومیت با این گاز سنگینی تنفس، سردرد ، خستگی ، سرگیجه ، خواب آلودگی یا حالت تهوع می باشد.

آشکارسازهای گازهای ناکس ( NOX ) 

بطور کلی این گاز را به منواکسید نیتروژن، اکسید نیتروژن و یا اکسید نیتریک می شناسند. اکسید نیتروژن – گازی است که از تماس بین اسید نیتریک و بسیاری از ترکیبات دیگر آزاد می شود. این ماده در بسیاری از مواد مانند چوب (خاک اره) ، مواد منفجره (دینامیت) ، فلزات (حکاکی) و در کاربردهای جوشکاری با گرمای زیاد تولید می شود. این گاز که تا حد زیادی مسئول آلودگی های جوی است، توسط موتورهای دیزلی تولید می شود و به همین دلیل نیز در تونلهای معادن زیرزمینی نیز یافت می شود. اکسید نیتریک گازی است بی رنگ با بوی شیرین. از آنجا که بتدریج در آب حل می شود، اسید نیتریک تشکیل می شود که بسیار خورنده است. در صورتیکه نفرات مدت زمان طولانی در معرض این گاز قرار گیرند، می تواند اثرات برگشت ناپذیری بر روی پرسنل داشته باشد. همچنین استنشاق این گاز ممکن است باعث سوختگی های شیمیایی شود. در زیر تاثیر گاز اکسیدنیتریک بر روی سلامتی افراد به صورت شماتیک نشان داده شده است.

داکت های ضد انفجار

قبل از اینکه در مورد داکت های هوارسان صحبت کنیم بهتر است در مورد تاریخچه هوارسانی در معادن اشاره کنیم. در گذشته استفاده از داکت های هوارسان وجود نداشت و معادن نیز به وسعت امروزی نبودند. اغلب از تونلهای عمودی بین تونل های اصلی برای هوارسانی استفاده می شد. این تونل های فرعی، دو تونل اصلی در دو سطح متفاوت را به یکدیگر متصل می کند که جریان رفت و برگشت هوا را ایجاد می کرد. این سیستم هنوز در معادن کوچک کاربرد دارد اما با گسترش معادن دیگر این تونل های فرعی جوابگوی نیازهای معادن نبود و در نهایت به تولید فن های تهویه و داکتهای انتقال هوا منجر گردید. سیستم کلی تهویه و اندازه گیری پارامترهای آن در معادن زیرزمینی بسیار اهمیت دارد. بر حسب نیاز معادن در موقعیت های مختلف ما به دو سیستم دهشی و دمشی نیاز داریم. در برخی از موارد مانند انجام عملیات آتشباری و درنهایت کمبود اکسیژن و یا افزایش غلظت گازها در جبهه استخراج معدن نیاز است که با دمیدن هوا به جبهه کار باعث افزایش میزان اکسیژن و یا کاهش غلظت گاز شویم که در این حالت از دمنده های دهشی استفاده می شود. در برخی دیگر از موارد مانند کار مداوم تجهیزات و ماشین آلات دیزلی و یا وجود غلظت پایینی از گازهای سمی می خواهیم این آلاینده ها به بیرون از معدن انتقال یابد که در این حالات از دمنده های مکشی استفاده می شود. جدا از انواع دمنده ها، برای اینکه بتوان هوا را به دورترین نقاط معادن منتقل نماییم، نیاز به داکت ها و یا لوله های تهویه داریم که همانند تجهیزات ضدانفجار دیگر باید این نوع داکت ها نیز از استانداردهای ATEX پیروی نمایند. جنس تمامی داکتها از یه نوع خاص پارچه بوده که از الیاف ضدانفجار تشکیل می شود. و به شکل های مختلف و بر حسب نیاز معادن بصورت تک لاینه و دو لاینه تولید می شوند.

ماشین آلات اتوماتیک و دستی ضد انفجار

از دیرباز استخراج مواد در معادن روباز و زیرزمینی بوسیله انسان و وسایل ابتدایی صورت می پذیرفت. با گسترش معادن و نیاز روزافزون معادن به استخراج بیشتر مواد در طول روز      دستگاه های حفاری دستی و پس از آن ماشین آلات معمولی و درنهایت ماشین آلات استخراج اتوماتیک ساخته شدند که توانستند با کاهش نیروی انسانی و افزایش تناژ استخراج سود بیشتری را به معدنداران و کاربران این مواد برساند. بیشترین ماشین آلاتی که بصورت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک در استخراج مواد استفاده می شوند می توان به رودهدرها برای برداشت جبهه کار و کانویرها برای انتقال مواد اشاره کرد. این تجهیزات نیز برحسب ابعاد سینه کار و اینکه در چه تناژهایی باید استخراج را انجام دهند متفاوت می باشند و اینکه در معادن انفجاری استفاده می شوند یا خیر باید از نوع ضدانفجار یا معمولی باشند.

سیستم های ارتباط رادیویی زیرزمینی

امروزه خدمات آنلاین و انتقال داده ها در لحظه در هر صنعتی بسیار اهمیت دارد. ردیابی لحظه ای ماشین آلات و نفرات و همچنین مشاهده آنلاین مقادیر پایش شده در هر نقطه ای چه انتهای تونلهای دسترسی باشد و چه جبهه کار استخراج مواد برای بالا بردن راندمان اهمیت بسزایی دارد. در سالهای اخیر تلاش های بسیاری برای پوشش این نیاز در صنایع شده است ولی وجود برخی موانع در معادن زیرزمینی این موضوع را به مبحثی چالش برانگیز تبدیل کرده است. وجود ماشین آلات مختلف در فضاهای محدود زیر زمین، پارامترهای مختلف محیطی و برداشت و حتی خود مواد معدنی و همچنین انشعابهای مختلف چالش هایی هستند که بر سر راه ارتباط رادیویی تونلی وجود دارد. در سالهای اخیر با پیشرفت تکنولوژی و همچنین تلاشهای روزانه مهندسان این چالش تا حدودی مرتفع گردیده است ولی هنوز یکی از فیلدهای محدود کننده معدن بحساب می آید. امروزه با استفاده از کابلهایی که به عنوان آنتن عمل می کنند در معدن استفاده می شوند که در هر نقطه ای که این آنتنها کشیده شده باشند امکان دسترسی به ارتباط رادیویی و ردیابی نفرات و ماشین آلات وجود دارد. در سالهای اخیر با پیشرفت علم و تکنولوژی توانسته اند در برخی از موارد این سیستم را از لحاظ حجمی کوچک کرده و کاربردهای جدیدی را به آنها اضافه کرد. از جمله این موارد می توان به جایگزینی سیستم های انتقال بیسیم  بجای کابلهای آنتن اشاره کرد که با وجود ابداعات و امکانات جدیدشان ولی هنوز گستره ای قابل مطالعه برای مهندسان می باشد. در شکل زیر نمایی کلی این سیستم و کاربردهای آن در معادن به نمایش گذاشته شده است.

تجهیزات روشنایی، ایمنی و حفاظت فردی

در معادن بخصوص معادن زیرزمینی استفاده از تجهیزات انفرادی با کیفیت، بسیار با اهمیت است. این تجهیزات را می توان بطور کلی در سه گروه دستگاه های سنجش گاز پرتابل، چراغ های تونلی و سیستمهای هوارسان تقسیم بندی کرد که هر کدام از این تجهیزات برحسب نیاز معادن به صور مختلف انتخاب و مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه به بررسی برخی از این تجهیزات انفرادی اشاره کرده و توضیحات مختصری راجب این وسایل ارائه شده است.

چراغ های تونلی

چراغ های تونلی انواع مختلف و استانداردهای ساخت مختلفی دارند. برخی از آنها معمولی هستند و برخی دیگر با توجه به نیاز معادن ضد انفجار با IPهای بالا ساخته می شوند که ضد گاز و یا ضد آب یا گرد و غبار باشند. همچنین این تجهیزات را نیز می توان بر اساس میزان نوردهی آنها و همچنین لوکسهای نورانی مختلف تقسیم بندی کرد. در معادن زیرزمینی بدلیل عدم دسترسی به نور طبیعی می بایست از چراغ هایی با لوکس نوری بالا استفاده نمود و همچنین با توجه به ماهیت سخت بودن محیط معدنکاری زیرزمینی می بایست این چراغ ها از IPهای بالا برخوردار باشند. همچنین بدلیل طولانی بودن مسیرهای زیرزمینی معدنی و همچنین لزوم استفاده از این چراغ ها می بایست قبل از تمام شدن شارژ باطری این چراغ ها ، معدنکار از میزان شارژ باطری خود اطلاع داشته باشد. با پیشرفت تکنولوژی نسلهای جدید چراغ های پی سوز و گازوییلی به بازار عرضه شد و امروزه از چراغهایی مجهز به تکنولوژی روز با نوردهی بالا و همچنین IPهای بالا استفاده می شود. همچنین در چند سال اخیر معادن از ادغام تکنولوژی ردیابی نفرات در چراغ هایی با حجم کوچکتر استفاده می کنند که با جاسازی TAGهای ردیابی در چراغ ها نفرات و موقعیت آنها را در اتاق کنترل رصد نموده و تمام مراحل عملیات را تحت کنترل دارند. همچنین مهندسان در سالهای اخیر توانسته اند با حذف کابل چراغ ها، نسل جدیدی از این تجهیزات را روانه بازار نمایند. همچنین این تجهیزات را می توان به صورت انفرادی و گروهی شارژ نمود.

دستگاه های سنجش گاز پرتابل

دستگاه های سنجش گاز پرتابل تجهیزاتی هستند که بصورت محیطی و بصورت مکمل سامانه های یکپارچه سنجش گاز عمل می کنند. این تجهیزات بصورت تک گازه تا 6 گازه و بصورت سنجش عادی و یا با تکنولوژی IR مورد استفاده قرار می گیرند. این تجهیزات نیز همانند سایر تجهیزات مورد استفاده در معادن به دو گروه استاندارد صنعتی و استاندارد ضدانفجار تقسیم بندی می شوند که تمامی تجهیزات گازسنجی مورد استفاده در معادن Zone 0 مانند معدن زغالسنگ باید دارای برچسب ATEX و یا M1 باشد. معمولاً در معادن زیرزمینی وجود گاز متان بیشترین خطر را برای معدنچیان بدنبال دارد و سنجش این گاز بصورت محلی بسیار حائز اهمیت است. سنسورهای کاتالیتیک متان با حضور اکسیژن بدرستی عمل می کنند که این موضوع استفاده تجهیزات گازسنجی را با حداقل 2 سنسور متان و اکسیژن الزامی می کند که به اشتباه در برخی از معادن از دستگاه های عادی تک سنسور متان استفاده شده که مقادیر قرائت شده همواره با خطا همراه می باشد. در صورتیکه بخواهیم مقدار متان را به درستی و به صورت تک سنسور پایش نماییم با تجهیزاتی می بایست کار کنیم که از تکنولوژی IR در سنسورهای متان خود استفاده نمایند.


سیستم های هوارسان

سیستم های هوارسان بخش اعظم ایمنی نفرات شاغل در تونلها را ایفاء می کند. تمامی تمهیدات انجام شده برای افزایش راندمان تولید در کنار سلامت پرسنل مدنظر می باشد. بدلیل طولانی بودن مسیر تونلها و عدم امکان بازگشت به سطح در مواقع وقوع خطر، مورد استفاده از هوارسان ها بسیار اهمیت پیدا می کند . سیستم های هوارسان معمولاً به دو دسته قابل حمل و دائمی تقسیم بندی می شود که سیستم قابل حمل خود با توجه به کاربردشان به 2 گروه مجزای دیگر تقسیم بندی می شوند. گروه اول سیستم های هوارسان پرتابل که به خودنجات ها نیز معروف هستند با استفاده از مخزن شیمیایی KO2 موجود در خود با اولین دم و بازدم معدنچی تولید اکسیژن مصنوعی می کند و با توجه به میزان فعالیت معدنچی می تواند 30 تا 60 دقیقه اکسیژن تولید کرده و حافظ جان معدنچی باشد. این تجهیزات سبک بوده و معمولاً با یک کمربند به کمر یا گردن معدنچی وصل می شود. همچنین این تجهیزات بر روی خود مجهز به اندیکاتور میزان مواد شیمیایی و اکسیژن بوده و مخزن مواد شیمیایی آنها قابل شارژ می باشد.

 گروه دوم هوارسانهای پرتابل، دستگاه های تنفسی می باشند که خود مخزن اکسیژنی دارند که نفرات با استفاده از ماسک های مخصوص می توانند از آنها استفاده کنند. این تجهیزات که در داخل کشور بیشتر به BG4 شناخته می شوند به صورت کوله پشتی بوده و سنگین تر از مدلهای کمری خودنجات می باشد. مخزن اکسیژن آنها قابل شارژ بوده و معمولاً نفرات کلیدی کمک رسان در حوادث از آن استفاده می کنند و مورد استفاده پرسنل عادی قرار نمی گیرد.

گروه اصلی دیگری که در هوارسان ها قابل استفاده می باشد، هوارسان های دائمی بوده که بصورت دائم از هوای فشرده صنعتی که در معدن وجود دارد استفاده کرده و پس از فیلتر کردن مواد مضر، هوای پاک قابل تنفس برای پرسنل فراهم می کند. این سیستم می تواند در پرهیزگاه ها بصورت باکس تعبیه شده و یا بصورت کانکسهای ایمن در برابر نفوذ گازها و مقاوم در برابر فشار سقف تونل تعبیه و مورد استفاده معدنچیان قرار گیرد. تعداد نفرات تحت پوشش این سیستم با توجه به نیازهای معدن قابل تغییر بوده و امکان بروزرسانی این سیستمها وجود دارد.

کلیه حقوق این وب سایت محفوظ و متعلق به شرکت دامون هیدرو میباشد.
[ design & programming | donyadideh.com ]