Рудникот се продлабочува секоја година – 30 метри, според извештаите од индустријата.
Како што се зголемува длабочината, се зголемува и потребата за вентилација и ладење, а Хауден го знае ова од искуство работејќи со најдлабоките рудници во Јужна Африка.
„Хауден“ е основана во 1854 година од Џејмс Хауден во Шкотска како компанија за поморско инженерство и влезе во Јужна Африка во 1950-тите за да ги задоволи потребите на рударската и енергетската индустрија. До 1960-тите, компанијата помогна во опремувањето на длабоките рудници за злато во земјата со сите системи за вентилација и ладење потребни за безбедно и ефикасно вадење руда километри под земја.
„Првично, рудникот користеше само вентилација како метод на ладење, но како што се зголемуваше длабочината на рударството, беше потребно механичко ладење за да се компензира растечкото топлинско оптоварување во рудникот“, изјави за IM Теунес Васерман, раководител на одделот за ладење и компресори на рудникот во Хауден.
Многу длабоки рудници за злато во Јужна Африка имаат инсталирано центрифугални ладилници Freon™ над и под земја за да го обезбедат потребното ладење за подземниот персонал и опрема.
И покрај подобрувањето на статус кво, системот за дисипација на топлината на подземната машина се покажа како проблематичен, бидејќи капацитетот за ладење на машината беше ограничен од температурата и количината на достапен издувен воздух, рече Васерман. Во исто време, квалитетот на водата во рудникот предизвика сериозно загадување на разменувачите на топлина со обвивка и цевка што се користеа во овие рани центрифугални ладилници.
За да се реши овој проблем, рудниците почнаа да пумпаат ладен воздух од површината кон земјата. Иако ова го зголемува капацитетот за ладење, потребната инфраструктура зафаќа простор во силосот, а процесот е енергетски и енергетски интензивен.
За да се справат со овие проблеми, рудниците сакаат да ја максимизираат количината на ладен воздух што се доведува до земјата преку единици за ладна вода.
Ова го поттикна Хауден да воведе ладилници со амино завртки во рудниците во Јужна Африка, прво во тандем по постојните површински центрифугални ладилници. Ова доведе до постепена промена во количината на течност за ладење што може да се испорача во овие длабоко подземни рудници за злато, што резултираше со намалување на просечната температура на површинската вода од 6-8°C на 1°C. Рудникот може да ја користи истата инфраструктура на рудничките цевководи, од кои многу се веќе инсталирани, а истовремено значително да ја зголеми количината на ладење што се испорачува до подлабоките слоеви.
Приближно 20 години по воведувањето на WRV 510, Хауден, водечки играч на пазарот во оваа област, го разви WRV 510, голем блок-завртувачки компресор со ротор од 510 mm. Тој беше еден од најголемите завртувачки компресори на пазарот во тоа време и одговараше на големината на модулот за ладење потребна за ладење на тие длабоки јужноафрикански рудници.
„Ова е пресвртница бидејќи рудниците можат да инсталираат еден ладилник од 10-12 MW наместо еден куп ладилници“, рече Васерман. „Во исто време, амонијакот како зелено фреон е многу погоден за комбинации од завртки и плочести разменувачи на топлина.“
Размислувањата за амонијакот беа формализирани во спецификациите и безбедносните стандарди за амонијак за рударската индустрија, при што Хауден играше важна улога во процесот на дизајнирање. Тие беа ажурирани и вклучени во јужноафриканскиот закон.
Овој успех е потврден со инсталирањето на повеќе од 350 MW капацитет за ладење на амонијак од страна на рударската индустрија на Јужна Африка, која се смета за најголема во светот.
Но, иновацијата на Хауден во Јужна Африка не застана тука: во 1985 година компанијата додаде машина за површински мраз во својот растечки асортиман на ладилници за рудници.
Бидејќи опциите за површинско и подземно ладење се максимизираат или се сметаат за премногу скапи, рудниците имаат потреба од ново решение за ладење за понатамошно проширување на рударството на подлабоки нивоа.
Хауден ја инсталираше својата прва постројка за производство на мраз (пример подолу) во 1985 година во EPM (рудник со сопствен посед Ист Ранд) источно од Јоханесбург, која има вкупен конечен капацитет за ладење од околу 40 MW и капацитет за производство на мраз од 4320 t/h.
Основата на операцијата е формирање на мраз на површината и негов транспорт низ рудникот до подземна ледена брана, каде што водата од ледената брана потоа циркулира во подземни станици за ладење или се користи како процесна вода за дупчење бунари. Растопениот мраз потоа се пумпа назад на површината.
Главната придобивка од овој систем за производство на мраз се намалените трошоци за пумпање, што ги намалува оперативните трошоци поврзани со системите за површинска ладна вода за приближно 75-80%. Сето тоа се сведува на вродената „енергија на ладење складирана во фазните премини на водата“, рече Васерман, објаснувајќи дека 1 кг/с мраз има ист капацитет на ладење како 4,5-5 кг/с замрзната вода.
Поради „супериорната ефикасност на позиционирање“, подземната брана може да се одржува на 2-5°C за да се подобрат термичките перформанси на подземната станица за воздушно ладење, повторно максимизирајќи го капацитетот за ладење.
Друга предност на посебната релевантност на ледената електрана во Јужна Африка, земја позната по својата нестабилна електрична мрежа, е можноста на системот да се користи како метод за складирање на топлина, каде што мразот се создава и акумулира во подземни ледени брани и за време на врвните периоди.
Втората придобивка доведе до развој на проект за индустриско партнерство поддржан од „Еском“, во рамките на кој Хауден истражува употреба на апарати за правење мраз за намалување на врвната побарувачка на електрична енергија, со тест случаи во Мпоненг и Моаб Хотсонг, најдлабоките подземни рудници во светот.
„Ја замрзнавме браната ноќе (по работно време) и користевме вода и стопен мраз како извор на ладење за рудникот во шпицот“, објасни Васерман. „Основните единици за ладење се исклучуваат во шпицот, што го намалува оптоварувањето на мрежата.“
Ова доведе до развој на машина за мраз „клуч на рака“ во Мпоненг, каде што Хауден ја заврши работата, вклучувајќи ја градежната, електричната и механичката опрема за машина за мраз од 12 MW и 120 t/h.
Неодамнешните дополнувања на стратегијата за ладење на Мпоненг вклучуваат мек мраз, површинска ладна вода, површински ладилници за воздух (BAC) и подземен систем за ладење. Присуството во рудничките води на зголемени концентрации на растворени соли и хлориди за време на работата.
Богатството на искуство на Јужна Африка и фокусот на решенија, а не само на производи, продолжуваат да ги трансформираат системите за ладење низ целиот свет, вели тој.
Како што спомена Васерман, како што сè повеќе рудници одат подлабоко и имаат повеќе простор во рудниците, лесно е да се видат вакви решенија и во други делови од светот.
Мајнхард рече: „Хауден со децении ја извезува својата технологија за ладење во длабоки рудници во Јужна Африка. На пример, ние снабдувавме решенија за ладење на рудници за подземни рудници за злато во Невада уште во 1990-тите.
„Интересна технологија што се користи во некои јужноафрикански рудници е складирањето на термички мраз за пренос на товар - топлинската енергија се складира во големи ледени брани. Мразот се произведува во текот на шпицот и се користи во текот на шпицот“, рече тој. „Традиционално, единиците за ладење се дизајнирани за максимална амбиентална температура што може да достигне три часа на ден во текот на летните месеци. Меѓутоа, ако имате можност да складирате енергија за ладење, можете да го намалите тој капацитет.“
„Ако имате план со прилично висока цена на шпицот и сакате да надградите на поевтини цени во периодите надвор од шпицот, овие решенија за производство на мраз можат да претставуваат силна деловна основа“, рече тој. „Почетниот капитал за фабриката може да ги компензира пониските оперативни трошоци.“
Во исто време, BAC, кој се користи во јужноафриканските рудници со децении, добива сè поголемо глобално значење.
Во споредба со традиционалните дизајни на BAC, најновата генерација на BAC имаат поголема термичка ефикасност од нивните претходници, пониски ограничувања на температурата на воздухот во рудникот и помала површина. Тие исто така интегрираат модул за ладење по потреба (CoD) во платформата Howden Ventsim CONTROL, која автоматски ја прилагодува температурата на воздухот во јаката за да одговара на потребите на подземјето.
Во текот на изминатата година, Хауден испорача три BAC од новата генерација на клиенти во Бразил и Буркина Фасо.
Компанијата е исто така во можност да произведува прилагодени решенија за тешки работни услови; неодамнешен пример е „уникатната“ инсталација на BAC ладилници за амонијак за OZ Minerals во рудникот Карапатена во Јужна Австралија.
„Хауден инсталираше суви кондензатори со компресори за амонијак од Хауден и ладилници за сув воздух со затворена јамка во Австралија во отсуство на достапна вода“, рече Васерман за инсталацијата. „Со оглед на тоа што ова е „сува“ инсталација, а не отворени ладилници со распрскување инсталирани во водоводните системи, овие ладилници се дизајнирани за максимална ефикасност.“
Компанијата моментално тестира решение за следење на времето на работа за копнена BAC постројка од 8 MW (на сликата подолу) дизајнирана и изградена во рудникот Јарамоко Фортуна Силвер (порано Роксголд) во Буркина Фасо.
Системот, контролиран од фабриката Хауден во Јоханесбург, ѝ овозможува на компанијата да дава совети за потенцијални подобрувања на ефикасноста и одржување за да се одржи оптимално работење на фабриката. Единицата за BAC во рударскиот комплекс Караиба во Еро Копер, Бразил, е исто така дизајнирана да ја користи оваа функција.
Платформата „Total Mine Ventilation Solutions“ (TMVS) продолжува да гради одржливи односи со додадена вредност, а компанијата ќе лансира две студии за изводливост за вентилација на барање (VoD) во земјата во 2021 година.
Веднаш на границата со Зимбабве, компанијата работи на проект што ќе овозможи видео на барање за автоматски врати во подземни рудници, дозволувајќи им да се отвораат во различни интервали и да обезбедуваат токму вистинската количина на воздух за ладење во зависност од специфичните потреби на возилото.
Овој технолошки развој, користејќи ја постојната достапна инфраструктура за рударство и готови извори на податоци, ќе биде важен дел од идните производи на Хауден.
Искуството на Хауден во Јужна Африка: Научете како да дизајнирате решенија за ладење за справување со лошиот квалитет на водата во нејзините длабоки рудници за злато, како да направите решенија што е можно поефикасни за да избегнете проблеми со мрежата и како да ги исполните некои од најстрогите барања за квалитет на воздухот. Температура и барања за здравје при работа низ целиот свет Регулатива - ќе продолжи да се исплати за рудниците низ целиот свет.
International Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire England HP4 2AF, UK