Հանքավայրը տարեցտարի խորանում է` 30 մ, համաձայն արդյունաբերության զեկույցների:
Քանի որ խորությունը մեծանում է, այնքան մեծանում է օդափոխության և հովացման անհրաժեշտությունը, և Հաուդենը դա գիտի Հարավային Աֆրիկայի ամենախոր հանքերի հետ աշխատելու փորձից:
Howden-ը հիմնադրվել է 1854 թվականին Ջեյմս Հոուդենի կողմից Շոտլանդիայում՝ որպես ծովային ինժեներական ընկերություն և մուտք է գործել Հարավային Աֆրիկա 1950-ականներին՝ սպասարկելու հանքարդյունաբերության և էներգիայի արդյունաբերության կարիքները:1960-ականներին ընկերությունը օգնեց վերազինել երկրի խորը ոսկու հանքերը օդափոխության և հովացման բոլոր համակարգերով, որոնք անհրաժեշտ էին գետնի տակից կիլոմետրերով հանքաքարի անվտանգ և արդյունավետ արդյունահանման համար:
«Սկզբում հանքը օգտագործում էր միայն օդափոխությունը՝ որպես հովացման մեթոդ, բայց երբ հանքարդյունաբերության խորությունը մեծացավ, մեխանիկական հովացում պահանջվեց՝ փոխհատուցելու հանքի աճող ջերմային բեռը», - IM-ին ասաց Հովդենի հանքերի հովացման և կոմպրեսորների բաժնի ղեկավար Թեունես Վասերմանը:
Հարավային Աֆրիկայում շատ խորը ոսկու հանքեր տեղադրել են Freon™ կենտրոնախույս սառնարաններ գետնի վերևում և ներքևում՝ ստորգետնյա անձնակազմի և սարքավորումների համար անհրաժեշտ սառեցում ապահովելու համար:
Չնայած ստատուս քվոյի բարելավմանը, ստորգետնյա մեքենայի ջերմության ցրման համակարգը խնդրահարույց դարձավ, քանի որ մեքենայի հովացման հզորությունը սահմանափակված էր ջերմաստիճանով և առկա արտանետվող օդի քանակով, ասաց Վասերմանը:Միևնույն ժամանակ, հանքի ջրի որակը առաջացրել է այս վաղ կենտրոնախույս չիլլերներում օգտագործվող կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչների խիստ աղտոտումը:
Այս խնդիրը լուծելու համար հանքերը սկսեցին սառը օդը մղել մակերեսից գետնին։Թեև սա մեծացնում է հովացման հզորությունը, անհրաժեշտ ենթակառուցվածքը տեղ է գրավում սիլոսում, և գործընթացը և՛ էներգիա է պահանջում, և՛ էներգա ինտենսիվ:
Այս խնդիրները լուծելու համար հանքերը ցանկանում են առավելագույնի հասցնել սառը օդի քանակը, որը բերվում է գետնին սառեցված ջրի միավորների միջոցով:
Սա դրդեց Հաուդենին Հարավային Աֆրիկայի հանքերում ներդնել ամինո պտուտակային հովացուցիչներ, որոնք առաջինն էին մակերևութային կենտրոնախույս հովացուցիչներից հետո:Սա հանգեցրել է հովացուցիչ նյութի քանակի աստիճանական փոփոխության, որը կարող է մատակարարվել այս խորը ստորգետնյա ոսկու հանքերին, ինչի արդյունքում մակերևութային ջրի միջին ջերմաստիճանը 6-8°C-ից նվազել է մինչև 1°C:Հանքը կարող է օգտագործել հանքի խողովակաշարի նույն ենթակառուցվածքը, որոնցից շատերն արդեն տեղադրված են՝ միաժամանակ զգալիորեն ավելացնելով ավելի խորը շերտեր մատակարարվող հովացման քանակը:
WRV 510-ի ներդրումից մոտավորապես 20 տարի անց Հոուդենը, որը շուկայի առաջատար խաղացողն է ոլորտում, մշակեց WRV 510-ը՝ 510 մմ ռոտորով մեծ բլոկային պտուտակային կոմպրեսոր:Այն այդ ժամանակ շուկայում ամենամեծ պտուտակային կոմպրեսորներից մեկն էր և համապատասխանում էր սառեցնող մոդուլի չափին, որն անհրաժեշտ էր այդ խորը հարավաֆրիկյան հանքերը սառեցնելու համար:
«Սա խաղի փոփոխություն է, քանի որ հանքերը կարող են տեղադրել մեկ 10-12 ՄՎտ հզորությամբ չիլեր մի փունջ չիլերների փոխարեն», - ասաց Վասերմանը:«Միևնույն ժամանակ, ամոնիակը որպես կանաչ սառնագենտ լավ հարմարեցված է պտուտակային կոմպրեսորների և թիթեղային ջերմափոխանակիչների համակցության համար»:
Ամոնիակի հետ կապված նկատառումները պաշտոնականացվել են հանքարդյունաբերության համար ամոնիակի տեխնիկական բնութագրերում և անվտանգության ստանդարտներում, որտեղ Հովդենը կարևոր դեր է խաղում նախագծման գործընթացում:Դրանք թարմացվել և ներառվել են Հարավային Աֆրիկայի օրենսդրության մեջ:
Այս հաջողության մասին է վկայում աշխարհում ամենամեծը համարվող Հարավային Աֆրիկայի հանքարդյունաբերության կողմից ավելի քան 350 ՄՎտ ամոնիակային սառնարանային հզորության տեղադրումը։
Սակայն Հովդենի նորամուծությունը Հարավային Աֆրիկայում չի սահմանափակվել դրանով. 1985 թվականին ընկերությունը ավելացրել է մակերեսային սառույցի մեքենա իր աճող հանքային հովացուցիչների շարքին:
Քանի որ մակերևութային և ստորգետնյա սառեցման տարբերակները առավելագույնի են հասցվում կամ համարվում են չափազանց թանկ, հանքերը կարիք ունեն նոր հովացման լուծման՝ հանքարդյունաբերությունը ավելի խորը ընդլայնելու համար:
Հոուդենը տեղադրեց իր առաջին սառույցի պատրաստման կայանը (օրինակ՝ ստորև) 1985 թվականին Յոհանեսբուրգի արևելքում գտնվող EPM-ում (East Rand Proprietary Mine), որն ունի վերջնական ընդհանուր հովացման հզորությունը մոտ 40 ՄՎտ և սառույցի հզորությունը՝ 4320 տ/ժ։
Գործողության հիմքը մակերևույթի վրա սառույցի ձևավորումն է և այն հանքավայրի միջով ստորգետնյա սառցե ամբարտակ տեղափոխելը, որտեղ սառցե ամբարտակից ջուրն այնուհետև շրջանառվում է ստորգետնյա հովացման կայաններում կամ օգտագործվում է որպես պրոցեսի ջուր հորերի հորատման համար:Այնուհետև հալված սառույցը հետ է մղվում մակերես:
Այս սառցաբեկորի համակարգի հիմնական առավելությունը պոմպային ծախսերի կրճատումն է, ինչը նվազեցնում է մակերևութային սառեցված ջրի համակարգերի հետ կապված շահագործման ծախսերը մոտավորապես 75-80%-ով:Դա վերաբերում է «ջրի փուլային անցումներում պահվող սառեցման էներգիային», - ասաց Վասերմանը, բացատրելով, որ 1 կգ/վ սառույցն ունի նույն սառեցման հզորությունը, ինչ 4,5-5 կգ/վ սառեցված ջուրը:
«Դիրքավորման բարձր արդյունավետության» շնորհիվ ստորգետնյա ամբարտակը կարող է պահպանվել 2-5°C ջերմաստիճանում, որպեսզի բարելավվի ստորգետնյա օդային հովացման կայանի ջերմային աշխատանքը՝ կրկին առավելագույնի հասցնելով հովացման հզորությունը:
Հարավային Աֆրիկայում, մի երկիր, որը հայտնի է իր անկայուն էլեկտրացանցով, սառցե էլեկտրակայանի առանձնահատուկ կարևորության մեկ այլ առավելությունն այն է, որ համակարգը կարող է օգտագործվել որպես ջերմության պահպանման մեթոդ, որտեղ սառույցը ստեղծվում և կուտակվում է ստորգետնյա սառցե ամբարտակներում և պիկ ժամանակաշրջաններում:.
Վերջին օգուտը հանգեցրեց Eskom-ի աջակցությամբ արդյունաբերական գործընկերության նախագծի զարգացմանը, որի շրջանակներում Հաուդենը հետաքննում է սառույց արտադրողների օգտագործումը էլեկտրաէներգիայի գագաթնակետին պահանջարկը նվազեցնելու համար՝ փորձարկման դեպքերով Mponeng և Moab Hotsong՝ աշխարհի ամենախոր ստորգետնյա հանքերում:
«Մենք սառեցրել ենք ամբարտակը գիշերը (ժամեր անց) և պիկ ժամերին օգտագործել ջուր և հալված սառույց՝ որպես հանքի սառեցման աղբյուր», - բացատրեց Վասերմանը:«Հիմնական հովացման ագրեգատներն անջատվում են պիկ ժամանակաշրջաններում, ինչը նվազեցնում է ցանցի բեռը»:
Սա հանգեցրեց Մպոնենգում բանտապահ սառույցի մեքենայի զարգացմանը, որտեղ Հաուդենը ավարտեց աշխատանքը, ներառյալ քաղաքացիական, էլեկտրական և մեխանիկական սարքավորումները 12 ՄՎտ, 120 տ/ժ սառցե մեքենայի համար:
Mponeng-ի հիմնական հովացման ռազմավարության վերջին լրացումները ներառում են փափուկ սառույց, մակերևութային սառեցված ջուր, մակերևութային օդային սառեցիչներ (BAC) և ստորգետնյա հովացման համակարգ:հանքի ջրերում լուծված աղերի և քլորիդների բարձր կոնցենտրացիաների առկայությունը աշխատանքի ընթացքում:
Նա ասում է, որ Հարավային Աֆրիկայի հարուստ փորձը և լուծումների, այլ ոչ միայն ապրանքների վրա կենտրոնացումը շարունակում են վերափոխել սառնարանային համակարգերն ամբողջ աշխարհում:
Ինչպես նշեց Վասերմանը, քանի որ ավելի ու ավելի շատ հանքեր են խորանում և ավելի շատ տարածություն են անցնում հանքերում, հեշտ է տեսնել նման լուծումներ աշխարհի այլ մասերում:
Մայնհարդն ասել է. «Հաուդենը տասնամյակներ շարունակ արտահանում է իր խորքային հանքերի սառեցման տեխնոլոգիան Հարավային Աֆրիկա:Օրինակ, մենք 1990-ականներին մատակարարել ենք Նևադայի ստորգետնյա ոսկու հանքերի հանքերի հովացման լուծումներ:
«Հարավային Աֆրիկայի որոշ հանքերում օգտագործվող հետաքրքիր տեխնոլոգիան ջերմային սառույցի պահեստավորումն է բեռի տեղափոխման համար. ջերմային էներգիան պահվում է մեծ սառցե ամբարտակներում:Սառույցը արտադրվում է պիկ ժամերին, օգտագործվում է պիկ ժամերին»,- ասաց նա:«Ավանդաբար, սառնարանային ագրեգատները նախատեսված են շրջակա միջավայրի առավելագույն ջերմաստիճանի համար, որը կարող է հասնել օրական երեք ժամ ամառային ամիսներին:Այնուամենայնիվ, եթե դուք ունեք հովացման էներգիա կուտակելու հնարավորություն, կարող եք նվազեցնել այդ հզորությունը»:
«Եթե դուք ունեք բավականին բարձր պիկ տոկոսադրույքով ծրագիր և ցանկանում եք արդիականացնել ավելի էժան գների ոչ պիկ ժամանակաշրջաններում, ապա սառույցի պատրաստման այս լուծումները կարող են ուժեղ բիզնես ստեղծել», - ասաց նա:«Գործարանի սկզբնական կապիտալը կարող է փոխհատուցել ավելի ցածր գործառնական ծախսերը»:
Միևնույն ժամանակ, BAC-ը, որը տասնամյակներ շարունակ օգտագործվում է Հարավային Աֆրիկայի հանքերում, ավելի ու ավելի է դառնում համաշխարհային նշանակություն:
Համեմատած ավանդական BAC նմուշների, վերջին սերնդի BAC-ներն ունեն ավելի բարձր ջերմային արդյունավետություն, քան իրենց նախորդները, հանքի օդի ջերմաստիճանի ավելի ցածր սահմանաչափեր և ավելի փոքր հետք:Նրանք նաև ինտեգրում են հովացման պահանջարկի (CoD) մոդուլը Howden Ventsim CONTROL պլատֆորմի մեջ, որն ավտոմատ կերպով կարգավորում է օձիքի օդի ջերմաստիճանը՝ ստորգետնյա կարիքներին համապատասխան:
Անցած տարվա ընթացքում Howden-ը երեք նոր սերնդի BAC-ներ է մատակարարել Բրազիլիայի և Բուրկինա Ֆասոյի հաճախորդներին:
Ընկերությունը նաև ի վիճակի է արտադրել հարմարեցված լուծումներ աշխատանքային բարդ պայմանների համար.Վերջին օրինակը «եզակի» BAC ամոնիակային հովացուցիչների տեղադրումն է OZ Minerals-ի համար Հարավային Ավստրալիայի Կարապատինա հանքավայրում:
«Հաուդենը տեղադրեց չոր կոնդենսատորներ Howden ամոնիակային կոմպրեսորներով և փակ օղակով չոր օդի հովացուցիչներով Ավստրալիայում առկա ջրի բացակայության դեպքում», - ասաց Վասերմանը տեղադրման մասին:«Հաշվի առնելով, որ սա «չոր» տեղադրում է և ոչ բաց ջրային համակարգերում տեղադրված սառեցնող սարքեր, այս հովացուցիչները նախատեսված են առավելագույն արդյունավետության համար»:
Ընկերությունը ներկայումս փորձարկում է ժամանակի մոնիտորինգի լուծում 8 ՄՎտ հզորությամբ ցամաքային BAC կայանի համար (նկարը ստորև), որը նախագծվել և կառուցվել է Բուրկինա Ֆասոյի Yaramoko Fortuna Silver (նախկին Roxgold) հանքավայրում:
Համակարգը, որը վերահսկվում է Յոհանեսբուրգի Հովդեն գործարանի կողմից, թույլ է տալիս ընկերությանը խորհուրդներ տալ արդյունավետության հնարավոր բարելավման և պահպանման վերաբերյալ՝ գործարանը օպտիմալ վիճակում աշխատելու համար:Բրազիլիայի Էրո Պղնձի Caraiba հանքարդյունաբերական համալիրի BAC միավորը նույնպես նախատեսված է օգտագործել այս հնարավորությունը:
Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) հարթակը շարունակում է կառուցել հավելյալ արժեքի կայուն հարաբերություններ, և ընկերությունը 2021 թվականին երկրում կսկսի երկու օդափոխության պահանջարկով (VoD) տեխնիկատնտեսական հիմնավորումներ:
Հենց Զիմբաբվեի սահմանին ընկերությունն աշխատում է մի նախագծի վրա, որը հնարավորություն կտա ստորգետնյա հանքերում ավտոմատ դռների տեսանկարահանումը ըստ պահանջի, ինչը թույլ կտա նրանց բացել տարբեր պարբերականությամբ և ապահովել ճիշտ քանակությամբ սառեցնող օդ՝ կախված մեքենայի հատուկ կարիքներից:
Տեխնոլոգիայի այս զարգացումը, օգտագործելով առկա հանքարդյունաբերական ենթակառուցվածքը և առկա տվյալների աղբյուրները, կդառնա Howden-ի ապագա արտադրանքի կարևոր մասը:
Հաուդենի փորձը Հարավային Աֆրիկայում. Իմացեք, թե ինչպես մշակել հովացման լուծումներ՝ լուծելու ջրի վատ որակը նրա խորը ոսկու հանքերում, ինչպես լուծումներ տալ հնարավորինս էներգաարդյունավետ՝ ցանցի խնդիրներից խուսափելու համար և ինչպես բավարարել օդի որակի ամենախիստ պահանջները:Ջերմաստիճանի և աշխատանքային առողջության պահանջները համաշխարհային կանոնակարգում – կշարունակեն իրենց արդյունքը տալ ամբողջ աշխարհում հանքերի համար:
International Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire England HP4 2AF, Մեծ Բրիտանիա