Náman verður dýpri með hverju ári - 30 m, samkvæmt skýrslum iðnaðarins.
Eftir því sem dýpi eykst eykst þörfin fyrir loftræstingu og kælingu og það veit Howden af ​​reynslu að vinna við dýpstu námur Suður-Afríku.
Howden var stofnað árið 1854 af James Howden í Skotlandi sem skipaverkfræðifyrirtæki og fór inn í Suður-Afríku á fimmta áratugnum til að þjóna þörfum námuvinnslu og stóriðju.Á sjöunda áratugnum hjálpaði fyrirtækið að útbúa djúpu gullnámur landsins með öllum loftræsti- og kælikerfum sem þarf til að vinna málmgrýtismílur neðanjarðar á öruggan og skilvirkan hátt.
„Upphaflega notaði náman aðeins loftræstingu sem kæliaðferð, en eftir því sem námudýptin jókst þurfti vélrænni kælingu til að vega upp á móti vaxandi hitaálagi í námunni,“ sagði Teunes Wasserman, yfirmaður námukælingar- og þjöppusviðs Howdens, við IM.
Margar djúpar gullnámur í Suður-Afríku hafa sett upp Freon™ miðflóttakælara ofan og neðan jarðar til að veita nauðsynlega kælingu fyrir neðanjarðarstarfsfólk og búnað.
Þrátt fyrir endurbætur á óbreyttu ástandi reyndist hitaleiðnikerfi neðanjarðar vélarinnar vandamál, þar sem kæligeta vélarinnar var takmörkuð af hitastigi og magni af útblásturslofti sem var tiltækt, sagði Wasserman.Á sama tíma ollu vatnsgæði námunnar alvarlegri óhreinindum í skel-og-rör-varmaskiptum sem notaðir voru í þessum fyrstu miðflóttakælum.
Til að leysa þetta vandamál fóru námurnar að dæla köldu lofti frá yfirborðinu til jarðar.Á meðan þetta eykur kælingargetuna taka nauðsynlegir innviðir pláss í sílóinu og ferlið er bæði orku- og orkufrekt.
Til að bregðast við þessum málum vilja námur hámarka magn köldu lofts sem fært er til jarðar með kældu vatni.
Þetta varð til þess að Howden kynnti amínóskrúfukælara í námum í Suður-Afríku, fyrst samhliða miðflóttakælum á yfirborði.Þetta hefur leitt til skrefbreytinga á magni kælivökva sem hægt er að veita þessum djúpu neðanjarðar gullnámum, sem leiðir til lækkunar á meðalhita yfirborðsvatns úr 6-8°C í 1°C.Náman getur notað sömu innviði námuleiðslna, sem margir hverjir eru þegar uppsettir, á sama tíma og hún eykur umtalsvert magn kælingar sem afhent er í dýpri lög.
Um það bil 20 árum eftir kynningu á WRV 510 þróaði Howden, leiðandi markaðsaðili á þessu sviði, WRV 510, stóra blokkskrúfuþjöppu með 510 mm snúningi.Það var ein stærsta skrúfuþjöppu á markaðnum á þeim tíma og passaði við stærð kælieiningar sem þarf til að kæla þessar djúpu Suður-Afríku námur.
„Þetta er leikjaskipti vegna þess að námur geta sett upp eina 10-12 MW kælivél í stað fullt af kælum,“ sagði Wasserman."Á sama tíma hentar ammoníak sem grænt kælimiðill vel fyrir samsetningar skrúfuþjöppu og plötuvarmaskipta."
Ammoníaksjónarmið voru formfest í forskriftum og öryggisstöðlum fyrir ammoníak fyrir námuiðnaðinn, þar sem Howden gegndi mikilvægu hlutverki í hönnunarferlinu.Þau hafa verið uppfærð og felld inn í suður-afrísk lög.
Þessi árangur er til marks um uppsetningu á meira en 350 MW af ammoníak kælirými af námuiðnaði Suður-Afríku, sem er talinn sá stærsti í heiminum.
En nýsköpun Howdens í Suður-Afríku stoppaði ekki þar: Árið 1985 bætti fyrirtækið yfirborðsísvél við vaxandi úrval af námukælum.
Þar sem kælivalkostir á yfirborði og neðanjarðar eru hámarkaðir eða taldir of dýrir þurfa námur nýja kælilausn til að auka enn frekar námuvinnslu á dýpri stig.
Howden setti upp fyrstu ísframleiðsluverksmiðjuna sína (dæmi hér að neðan) árið 1985 í EPM (East Rand Proprietary Mine) austur af Jóhannesarborg, sem hefur endanlegt heildarkælirými um 40 MW og ísgetu upp á 4320 t/klst.
Grunnur starfseminnar er myndun íss á yfirborði og flutningur hans í gegnum námuna að neðanjarðar ísstíflu, þar sem vatninu úr ísstíflunni er síðan dreift í neðanjarðar kælistöðvar eða notað sem vinnsluvatn til að bora holur.Bráðnum ís er síðan dælt aftur upp á yfirborðið.
Helsti ávinningur þessa ísgerðarkerfis er minni dælukostnaður, sem lækkar rekstrarkostnað í tengslum við yfirborðskælt vatnskerfa um það bil 75-80%.Það kemur niður á eðlislægri „kælingarorku sem geymd er í fasaskiptum vatns,“ sagði Wasserman og útskýrði að 1 kg/s af ís hafi sömu kæligetu og 4,5-5kg/s af frosnu vatni.
Vegna „yfirburða staðsetningarskilvirkni“ er hægt að halda neðanjarðarstíflunni við 2-5°C til að bæta hitauppstreymi neðanjarðar loftkælistöðvarinnar og aftur hámarka kæligetu.
Annar kostur við sérstaka þýðingu ísvirkjunar í Suður-Afríku, landi sem er þekkt fyrir óstöðugt raforkukerfi, er hæfni kerfisins til að nota sem hitageymsluaðferð, þar sem ís verður til og safnast fyrir í neðanjarðar ísstíflum og á álagstímum..
Síðarnefndi ávinningurinn hefur leitt til þróunar á Eskom-studdu iðnaðarsamstarfsverkefni þar sem Howden er að rannsaka notkun ísframleiðenda til að draga úr hámarks raforkuþörf, með prófunartilvikum í Mponeng og Moab Hotsong, dýpstu neðanjarðarnámum heims.
„Við frystum stífluna á nóttunni (eftir tíma) og notuðum vatn og bráðinn ís sem kælingu fyrir námuna á álagstímum,“ útskýrði Wasserman.„Slökkt er á grunnkælibúnaðinum á álagstímum, sem dregur úr álagi á netið.“
Þetta leiddi til þróunar á turnkey ísvél í Mponeng, þar sem Howden lauk verkinu, þar á meðal borgaralegum, rafmagns- og vélbúnaði fyrir 12 MW, 120 t/klst. ísvél.
Nýlegar viðbætur við kjarna kælistefnu Mponeng eru mjúkur ís, yfirborðskælt vatn, yfirborðsloftkælarar (BAC) og neðanjarðar kælikerfi.að í námuvatni sé aukinn styrkur uppleystra salta og klóríða við vinnu.
Mikil reynsla og einbeiting Suður-Afríku á lausnir, ekki bara vörur, heldur áfram að umbreyta kælikerfi um allan heim, segir hann.
Eins og Wasserman nefndi, eftir því sem fleiri og fleiri námur fara dýpra og meira pláss í námum er auðvelt að sjá lausnir á borð við þessa sem finnast annars staðar í heiminum.
Meinhardt sagði: „Howden hefur flutt út djúpnámukælitækni sína til Suður-Afríku í áratugi.Til dæmis útveguðum við námukælilausnir fyrir neðanjarðar gullnámur í Nevada aftur á tíunda áratugnum.
„Athyglisverð tækni sem notuð er í sumum suður-afrískum námum er geymsla á varmaís til að flytja álag – varmaorka er geymd í stórum ísstíflum.Ís er framleiddur á álagstímum og notaður á álagstímum,“ sagði hann.„Hefðbundin eru kælieiningar hannaðar fyrir hámarks umhverfishita sem getur náð þremur klukkustundum á dag yfir sumarmánuðina.Hins vegar, ef þú hefur getu til að geyma kæliorku geturðu dregið úr þeirri getu.“
„Ef þú ert með áætlun með tiltölulega háu hámarksgjaldi og vilt uppfæra í ódýrari verð á annatíma geta þessar ísgerðarlausnir verið sterk viðskiptaleg rök,“ sagði hann."Stofnfé verksmiðjunnar getur vegið upp á móti lægri rekstrarkostnaði."
Á sama tíma fær BAC, sem hefur verið notað í suður-afrískum námum í áratugi, sífellt meira alþjóðlegt mikilvægi.
Í samanburði við hefðbundna BAC hönnun, hefur nýjasta kynslóð BACs meiri hitauppstreymi en forverar þeirra, lægri lofthitamörk námu og minna fótspor.Þeir samþætta einnig kælingu á eftirspurn (CoD) einingu í Howden Ventsim CONTROL pallinn, sem stillir sjálfkrafa lofthita kraga til að passa við þarfir undir yfirborðinu.
Undanfarið ár hefur Howden afhent viðskiptavinum í Brasilíu og Búrkína Fasó þrjár nýjar kynslóðar BAC.
Fyrirtækið getur einnig framleitt sérsniðnar lausnir fyrir erfiðar rekstraraðstæður;nýlegt dæmi er „einstök“ uppsetning BAC ammoníakkælara fyrir OZ Minerals í Carrapateena námunni í Suður-Ástralíu.
„Howden setti upp þurra þéttara með Howden ammoníakþjöppum og þurrum loftkælum með lokuðum lykkjum í Ástralíu þar sem ekki var tiltækt vatn,“ sagði Wasserman um uppsetninguna.„Í ljósi þess að þetta er „þurr“ uppsetning en ekki opnir úðakælar sem eru settir upp í vatnskerfum, eru þessir kælar hannaðir fyrir hámarks skilvirkni.“
Fyrirtækið er nú að prófa spennutímavöktunarlausn fyrir 8 MW BAC verksmiðju á landi (mynd hér að neðan) sem er hönnuð og byggð í Yaramoko Fortuna Silver (áður Roxgold) námunni í Búrkína Fasó.
Kerfið, sem stýrt er af Howden verksmiðjunni í Jóhannesarborg, gerir fyrirtækinu kleift að ráðleggja um hugsanlegar skilvirknibætur og viðhald til að halda verksmiðjunni í gangi sem best.BAC einingin í Caraiba námusamstæðunni í Ero Copper, Brasilíu er einnig hönnuð til að nota þennan eiginleika.
Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) vettvangurinn heldur áfram að byggja upp sjálfbær virðisaukandi sambönd og fyrirtækið mun hefja tvær hagkvæmnisrannsóknir á loftræstingu á eftirspurn (VoD) í landinu árið 2021.
Rétt við landamæri Simbabve er fyrirtækið að vinna að verkefni sem mun gera vídeó-on-demand fyrir sjálfvirkar hurðir í neðanjarðarnámum kleift að opna með mismunandi millibili og veita bara rétt magn af kælilofti eftir sérstökum þörfum ökutækisins.
Þessi tækniþróun, með því að nota núverandi tiltæka námuinnviði og gagnauppsprettur utan hillu, verður mikilvægur hluti af framtíðarvörum Howden.
Howden reynslan í Suður-Afríku: Lærðu hvernig á að hanna kælilausnir til að takast á við léleg vatnsgæði í djúpum gullnámum, hvernig á að gera lausnir eins orkusparnaðar og mögulegt er til að forðast netvandamál og hvernig á að uppfylla ströngustu kröfur um loftgæði.kröfur um hitastig og vinnuheilbrigði um allan heim Reglugerð – mun halda áfram að borga sig fyrir námur um allan heim.
International Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire England HP4 2AF, Bretlandi