खानी हरेक वर्ष गहिरो हुँदै गइरहेको छ - ३० मिटर, उद्योगको रिपोर्ट अनुसार।
गहिराइ बढ्दै जाँदा, भेन्टिलेसन र चिसोको आवश्यकता पनि बढ्छ, र हाउडेनलाई यो दक्षिण अफ्रिकाको सबैभन्दा गहिरो खानीहरूमा काम गर्ने अनुभवबाट थाहा छ।
Howden 1854 मा स्कटल्याण्ड मा एक समुद्री इन्जिनियरिङ कम्पनी को रूप मा जेम्स Howden द्वारा स्थापित भएको थियो र 1950 मा दक्षिण अफ्रिका मा खानी र उर्जा उद्योग को आवश्यकताहरु को सेवा को लागी प्रवेश गर्यो।1960 सम्ममा, कम्पनीले देशको गहिरो सुन खानीहरूलाई सुरक्षित र कुशलतापूर्वक भूमिगत अयस्क माइल निकाल्न आवश्यक सबै भेन्टिलेसन र शीतलन प्रणालीहरूसँग सुसज्जित गर्न मद्दत गर्‍यो।
"सुरुमा, खानीले शीतलन विधिको रूपमा भेन्टिलेसन मात्र प्रयोग गर्‍यो, तर खानीको गहिराइ बढ्दै जाँदा, खानीमा बढ्दो तातो भारको क्षतिपूर्ति गर्न मेकानिकल कूलिंग आवश्यक थियो," हाउडेनको माइन कूलिंग र कम्प्रेसर डिभिजनका प्रमुख ट्युनेस वासरम्यानले आईएमलाई भने।
दक्षिण अफ्रिकाका धेरै गहिरो सुन खानीहरूले भूमिगत कर्मचारीहरू र उपकरणहरूका लागि आवश्यक चिसो प्रदान गर्न जमीन माथि र तल Freon™ केन्द्रापसारक कुलरहरू स्थापना गरेका छन्।
यथास्थितिमा सुधार भए तापनि, भूमिगत मेसिनको तातो अपव्यय प्रणाली समस्याग्रस्त साबित भयो, किनकि मेसिनको चिसो क्षमता तापक्रम र उपलब्ध निकास हावाको मात्राले सीमित थियो, वासरम्यानले भने।उही समयमा, खानी पानीको गुणस्तरले यी प्रारम्भिक केन्द्रापसारक चिलरहरूमा प्रयोग हुने शेल-र-ट्युब ताप एक्सचेन्जरहरूको गम्भीर फोउलिंगको कारण बन्यो।
यो समस्या समाधान गर्न, खानीहरूले सतहबाट चिसो हावा जमिनमा पम्प गर्न थाले।जबकि यसले शीतलन क्षमता बढाउँछ, आवश्यक पूर्वाधारले साइलोमा ठाउँ लिन्छ र प्रक्रिया ऊर्जा र ऊर्जा दुवै गहन हुन्छ।
यी समस्याहरूलाई सम्बोधन गर्न, खानहरूले चिसो पानी एकाइहरू मार्फत जमिनमा ल्याइएको चिसो हावाको मात्रा अधिकतम बनाउन चाहन्छन्।
यसले हाउडेनलाई दक्षिण अफ्रिकाका खानीहरूमा एमिनो स्क्रू कूलरहरू प्रस्तुत गर्न प्रेरित गर्‍यो, पहिले अवस्थित सतह केन्द्रापसारक कूलरहरू पछि टेन्डममा।यसले यी गहिरो भूमिगत सुन खानीहरूमा आपूर्ति गर्न सकिने कूलेन्टको मात्रामा एक कदम परिवर्तन ल्याएको छ, जसको परिणामस्वरूप सतहको पानीको औसत तापक्रम ६-८°C बाट १°C सम्म घटेको छ।खानले उही खानी पाइपलाइन पूर्वाधार प्रयोग गर्न सक्छ, जसमध्ये धेरै पहिले नै स्थापना भइसकेका छन्, जबकि गहिरो तहहरूमा पठाइने कूलिंगको मात्रालाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउँदै।
WRV 510 को परिचय पछि लगभग 20 वर्ष पछि, हाउडेन, क्षेत्र मा एक अग्रणी बजार खेलाडी, WRV 510, एक 510 mm रोटर संग एक ठूलो ब्लक स्क्रू कम्प्रेसर को विकास गर्यो।यो समयको बजारमा सबैभन्दा ठूलो स्क्रू कम्प्रेसरहरू मध्ये एक थियो र ती गहिरो दक्षिण अफ्रिकी खानहरूलाई चिसो पार्न आवश्यक चिलर मोड्युल आकारसँग मेल खान्छ।
"यो गेम चेन्जर हो किनभने खानीहरूले चिलरको गुच्छाको सट्टा एकल 10-12 मेगावाटको चिलर स्थापना गर्न सक्छन्," वासरम्यानले भने।"एकै समयमा, हरियो रेफ्रिजरेन्टको रूपमा अमोनिया स्क्रू कम्प्रेसरहरू र प्लेट ताप एक्सचेंजरहरूको संयोजनको लागि उपयुक्त छ।"
अमोनिया विचारहरू खनन उद्योगको लागि अमोनियाको लागि विशिष्टता र सुरक्षा मापदण्डहरूमा औपचारिक रूपमा बनाइएको थियो, हाउडेनले डिजाइन प्रक्रियामा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको थियो।तिनीहरूलाई अद्यावधिक गरी दक्षिण अफ्रिकी कानूनमा समावेश गरिएको छ।
यो सफलता दक्षिण अफ्रिकाको खानी उद्योग द्वारा 350 मेगावाट भन्दा बढी अमोनिया प्रशीतन क्षमता को स्थापना द्वारा प्रमाणित छ, जुन संसारमा सबैभन्दा ठूलो मानिन्छ।
तर दक्षिण अफ्रिकामा हाउडेनको आविष्कार त्यहाँ रोकिएन: 1985 मा कम्पनीले माइन कूलरहरूको बढ्दो दायरामा सतह आइस मेसिन थप्यो।
सतह र भूमिगत शीतलन विकल्पहरू अधिकतम वा धेरै महँगो मानिएको हुनाले, खानहरूलाई थप गहिरो स्तरहरूमा खानी विस्तार गर्न नयाँ शीतलन समाधानको आवश्यकता छ।
Howden ले आफ्नो पहिलो बरफ बनाउने प्लान्ट (तलको उदाहरण) 1985 मा जोहानेसबर्गको पूर्वमा EPM (East Rand Proprietary Mine) मा स्थापना गर्‍यो, जसको अन्तिम कुल शीतलन क्षमता लगभग 40 मेगावाट र 4320 t/h को बरफ क्षमता छ।
सञ्चालनको आधार सतहमा बरफको गठन हो र यसलाई खानी मार्फत भूमिगत बरफ बाँधमा ढुवानी गर्नु हो, जहाँ बरफको बाँधबाट पानीलाई भूमिगत कूलिङ स्टेशनहरूमा परिचालित गरिन्छ वा कुवाहरू ड्रिलिंगको लागि प्रक्रिया पानीको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।पग्लिएको बरफलाई फेरि सतहमा पम्प गरिन्छ।
यस आइसमेकर प्रणालीको मुख्य फाइदा भनेको कम पम्पिङ लागत हो, जसले सतह चिसो पानी प्रणालीसँग सम्बन्धित सञ्चालन लागतहरू लगभग 75-80% ले घटाउँछ।यो अन्तर्निहित "पानीको चरण ट्रान्जिसनमा भण्डारण गरिएको शीतलन ऊर्जामा आउँछ," वासरम्यानले भने, १ किलो/सेकेन्ड बरफमा जमेको पानीको 4.5-5 किलोग्राम/सेकेन्ड जत्तिकै शीतलन क्षमता हुन्छ।
"उच्च स्थिति दक्षता" को कारणले, भूमिगत बाँधलाई 2-5 डिग्री सेल्सियसमा कायम राख्न सकिन्छ भूमिगत एयर-कूलिंग स्टेशनको थर्मल कार्यसम्पादन सुधार गर्न, फेरि कूलिंग क्षमतालाई अधिकतम बनाउँदै।
दक्षिण अफ्रिकाको बरफ पावर प्लान्टको विशेष सान्दर्भिकताको अर्को फाइदा, यसको अस्थिर पावर ग्रिडको लागि परिचित देश, ताप भण्डारण विधिको रूपमा प्रयोग गर्ने प्रणालीको क्षमता हो, जहाँ बरफ भूमिगत बरफ बाँधहरूमा र शिखर अवधिहरूमा सिर्जना गरिन्छ र जम्मा गरिन्छ।।
पछिल्लो लाभले एस्कोम-समर्थित उद्योग साझेदारी परियोजनाको विकास गर्न निम्त्याएको छ जस अन्तर्गत हाउडेनले विश्वको सबैभन्दा गहिरो भूमिगत खानीहरू Mponeng र Moab Hotsong मा परीक्षण केसहरू सहित शिखर बिजुलीको माग घटाउन आइस निर्माताहरूको प्रयोगको अनुसन्धान गरिरहेको छ।
"हामीले रातमा बाँध जम्मा गर्यौं (घण्टा पछि) र पिक घण्टामा खानीको लागि चिसोको स्रोतको रूपमा पानी र पग्लिएको बरफ प्रयोग गर्यौं," वासरम्यानले बताए।"बेस कूलिङ एकाइहरू शिखर अवधिहरूमा बन्द हुन्छन्, जसले ग्रिडमा लोड कम गर्छ।"
यसले Mponeng मा एक टर्नकी आइस मेसिनको विकासको नेतृत्व गर्‍यो, जहाँ हाउडेनले 12 मेगावाट, 120 t/h आइस मेसिनको लागि सिभिल, इलेक्ट्रिकल र मेकानिकल उपकरणहरू सहित काम पूरा गरे।
Mponeng को कोर शीतलन रणनीतिमा हालसालै थपिएको नरम बरफ, सतह चिसो पानी, सतह एयर कूलर (BACs) र एक भूमिगत शीतलन प्रणाली समावेश छ।कामको क्रममा घुलनशील लवण र क्लोराइडहरूको उच्च सांद्रताको खानी पानीमा उपस्थिति।
दक्षिण अफ्रिकाको अनुभवको धनी र समाधानहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्ने, उत्पादन मात्र होइन, विश्वभर फ्रिज प्रणालीलाई रूपान्तरण गर्न जारी छ, उनी भन्छन्।
वासरम्यानले उल्लेख गरेझैं, जति धेरै खानीहरू गहिराइमा जान्छन् र खानीहरूमा थप ठाउँ हुन्छ, संसारका अन्य भागहरूमा पाइने यस्ता समाधानहरू हेर्न सजिलो छ।
Meinhardt ले भन्नुभयो: "हाउडेनले दशकौंदेखि दक्षिण अफ्रिकामा आफ्नो गहिरो माइन कूलिंग टेक्नोलोजी निर्यात गर्दै आएको छ।उदाहरणका लागि, हामीले नेभाडामा 1990 को दशकमा भूमिगत सुन खानीहरूको लागि खानी कूलिंग समाधानहरू आपूर्ति गर्यौं।
"केही दक्षिण अफ्रिकी खानीहरूमा प्रयोग गरिएको एउटा रोचक प्रविधि लोड स्थानान्तरणको लागि थर्मल बरफको भण्डारण हो - थर्मल ऊर्जा ठूला बरफ बाँधहरूमा भण्डारण गरिन्छ।चरम समयमा बरफ उत्पादन गरिन्छ र चरम समयमा प्रयोग गरिन्छ, "उनले भने।"परम्परागत रूपमा, रेफ्रिजरेसन एकाइहरू अधिकतम परिवेशको तापक्रमको लागि डिजाइन गरिएको हो जुन गर्मी महिनाहरूमा दिनको तीन घण्टासम्म पुग्न सक्छ।यद्यपि, यदि तपाइँसँग शीतलन ऊर्जा भण्डारण गर्ने क्षमता छ भने, तपाइँ त्यो क्षमता घटाउन सक्नुहुन्छ।"
"यदि तपाईंसँग एकदम उच्च शिखर दरको योजना छ र अफ-पीक अवधिहरूमा सस्तो दरहरूमा स्तरवृद्धि गर्न चाहनुहुन्छ भने, यी बरफ बनाउने समाधानहरूले बलियो व्यापारिक मामला बनाउन सक्छ," उनले भने।"संयन्त्रको प्रारम्भिक पूँजीले कम सञ्चालन लागत अफसेट गर्न सक्छ।"
उही समयमा, दशकौंदेखि दक्षिण अफ्रिकी खानीहरूमा प्रयोग हुँदै आएको बीएसीले विश्वव्यापी महत्त्व बढाउँदै गइरहेको छ।
परम्परागत BAC डिजाइनहरूको तुलनामा, BAC को पछिल्लो पुस्तामा तिनीहरूको पूर्ववर्तीहरू भन्दा उच्च थर्मल दक्षता, कम खानी वायु तापक्रम सीमा र सानो पदचिह्न छ।तिनीहरूले हाउडेन भेन्ट्सिम कन्ट्रोल प्लेटफर्ममा कूलिंग-अन-डिमांड (CoD) मोड्युललाई पनि एकीकृत गर्दछ, जसले स्वचालित रूपमा उपसतह आवश्यकताहरू मिलाउन कलर हावाको तापक्रम समायोजन गर्दछ।
गत वर्षमा, हाउडेनले ब्राजिल र बुर्किना फासोका ग्राहकहरूलाई तीन नयाँ पुस्ताको बीएसीहरू प्रदान गरेको छ।
कम्पनीले कठिन अपरेटिङ अवस्थाहरूको लागि अनुकूलित समाधानहरू उत्पादन गर्न सक्षम छ;दक्षिण अष्ट्रेलियाको कारापाटेना खानीमा ओजेड मिनरल्सका लागि बीएसी अमोनिया कूलरको 'अद्वितीय' स्थापना यसको हालको उदाहरण हो।
"हाउडेनले उपलब्ध पानीको अभावमा अस्ट्रेलियामा हाउडेन अमोनिया कम्प्रेसरहरू र बन्द लुप ड्राई एयर कूलरहरूसँग ड्राई कन्डेन्सरहरू स्थापना गर्यो," वासरम्यानले स्थापनाको बारेमा भने।"यो एक 'सुक्खा' स्थापना हो र पानी प्रणालीहरूमा स्थापित स्प्रे कूलरहरू खोलिएका छैनन्, यी कुलरहरू अधिकतम दक्षताका लागि डिजाइन गरिएका छन्।"
कम्पनीले हाल बुर्किना फासोको यारामोको फोर्टुना सिल्भर (पहिले रक्सगोल्ड) खानीमा डिजाइन र निर्माण गरिएको ८ मेगावाटको अनशोर बीएसी प्लान्ट (तलको चित्र) को लागि अपटाइम निगरानी समाधानको परीक्षण गरिरहेको छ।
जोहानेसबर्गको हाउडेन प्लान्टद्वारा नियन्त्रित प्रणालीले कम्पनीलाई सम्भावित दक्षता सुधार र प्लान्टलाई इष्टतम रूपमा सञ्चालन गर्न मर्मतका बारेमा सल्लाह दिन अनुमति दिन्छ।ब्राजिलको इरो कपरमा रहेको काराइबा खानी कम्प्लेक्समा रहेको BAC इकाई पनि यो सुविधा प्रयोग गर्न डिजाइन गरिएको हो।
टोटल माइन भेन्टिलेसन सोलुसन (TMVS) प्लेटफर्मले दिगो मूल्य अभिवृद्धि सम्बन्धहरू निर्माण गर्न जारी राखेको छ र कम्पनीले २०२१ मा देशमा दुईवटा भेन्टिलेशन अन डिमान्ड (VoD) सम्भाव्यता अध्ययन सुरु गर्नेछ।
जिम्बाब्वे सीमानामा, कम्पनीले भूमिगत खानीहरूमा स्वचालित ढोकाहरूका लागि भिडियो-अन-डिमांड सक्षम पार्ने परियोजनामा ​​​​काम गरिरहेको छ, तिनीहरूलाई विभिन्न अन्तरालहरूमा खोल्न र गाडीको विशिष्ट आवश्यकताहरूको आधारमा चिसो हावाको सही मात्रा प्रदान गर्न अनुमति दिनेछ।
यो प्रविधि विकास, अवस्थित उपलब्ध खनन पूर्वाधार र अफ-द-शेल्फ डेटा स्रोतहरू प्रयोग गरेर, हाउडेनको भविष्यका उत्पादनहरूको महत्त्वपूर्ण भाग हुनेछ।
दक्षिण अफ्रिकामा हाउडेनको अनुभव: यसको गहिरो सुन खानीहरूमा खराब पानीको गुणस्तरको सामना गर्न कसरी चिसो समाधानहरू डिजाइन गर्ने, ग्रिड समस्याहरूबाट बच्न सकेसम्म ऊर्जा कुशल समाधानहरू कसरी बनाउने, र कतिपय कडा वायु गुणस्तर आवश्यकताहरू पूरा गर्ने भन्ने बारे जान्नुहोस्।तापक्रम र व्यावसायिक स्वास्थ्य आवश्यकताहरू विश्वव्यापी नियमन - विश्वभरका खानीहरूको लागि भुक्तान गर्न जारी रहनेछ।
इन्टरनेशनल माइनिङ टीम पब्लिशिङ लिमिटेड २ क्लारिज कोर्ट, लोअर किंग्स रोड बर्खामस्टेड, हर्टफोर्डशायर इङ्गल्याण्ड HP4 2AF, UK