Mgodi unazidi kuwa na kina kila mwaka - 30 m, kulingana na ripoti za tasnia.
Kadiri kina kinavyoongezeka, ndivyo hitaji la uingizaji hewa na baridi linavyoongezeka, na Howden anajua hili kutokana na uzoefu wa kufanya kazi na migodi mirefu zaidi nchini Afrika Kusini.
Howden ilianzishwa mwaka 1854 na James Howden huko Scotland kama kampuni ya uhandisi wa baharini na iliingia Afrika Kusini katika miaka ya 1950 ili kuhudumia mahitaji ya sekta ya madini na nguvu.Kufikia miaka ya 1960, kampuni ilisaidia kuandaa migodi ya dhahabu yenye kina kirefu ya nchi kwa mifumo yote ya uingizaji hewa na kupoeza iliyohitajika ili kuchimba maili ore chini ya ardhi kwa usalama na kwa ufanisi.
"Hapo awali, mgodi ulitumia tu uingizaji hewa kama njia ya kupoeza, lakini kina cha uchimbaji kilipoongezeka, upoaji wa kimitambo ulihitajika kufidia mzigo wa joto unaoongezeka mgodini," Teunes Wasserman, mkuu wa kitengo cha Kupoeza na Compressors cha Howden, aliiambia IM.
Migodi mingi ya kina ya dhahabu nchini Afrika Kusini imeweka vipozezi vya Freon™ centrifugal juu na chini ya ardhi ili kutoa upoaji unaohitajika kwa wafanyikazi na vifaa vya chini ya ardhi.
Licha ya kuimarika kwa hali ilivyo, mfumo wa kukamua joto wa mashine ya chini ya ardhi ulionekana kuwa na matatizo, kwani uwezo wa kupozea mashine ulikuwa mdogo kutokana na halijoto na kiasi cha hewa ya kutolea moshi inayopatikana, Wasserman alisema.Wakati huo huo, ubora wa maji ya mgodi ulisababisha uchafuzi mkubwa wa vibadilisha joto vya shell-na-tube vilivyotumika katika baridi hizi za awali za centrifugal.
Ili kutatua tatizo hili, migodi ilianza kusukuma hewa baridi kutoka kwenye uso hadi chini.Ingawa hii inaongeza uwezo wa kupoeza, miundombinu muhimu inachukua nafasi kwenye ghala na mchakato unahitaji nishati na nishati.
Ili kushughulikia masuala haya, migodi inataka kuongeza kiwango cha hewa baridi inayoletwa ardhini kupitia vitengo vya maji vilivyopozwa.
Hii ilisababisha Howden kuanzisha vipoezaji vya skrubu vya amino katika migodi nchini Afrika Kusini, kwanza sanjari baada ya vipozezi vilivyopo kwenye uso wa katikati.Hii imesababisha mabadiliko ya hatua katika kiwango cha kupozea kinachoweza kutolewa kwa migodi hii ya chini ya ardhi ya dhahabu, na kusababisha kupungua kwa wastani wa joto la maji ya uso kutoka 6-8°C hadi 1°C.Mgodi unaweza kutumia miundombinu ya bomba la mgodi huo, ambayo mingi tayari imewekwa, huku ikiongeza kwa kiasi kikubwa kiwango cha kupoeza kinachotolewa kwa tabaka za kina.
Takriban miaka 20 baada ya kuanzishwa kwa WRV 510, Howden, mchezaji maarufu wa soko katika uwanja huo, alitengeneza WRV 510, compressor kubwa ya block screw na rotor 510 mm.Ilikuwa mojawapo ya vibandizi vikubwa zaidi vya skrubu kwenye soko wakati huo na ililingana na saizi ya moduli ya baridi inayohitajika ili kupoza migodi hiyo mirefu ya Afrika Kusini.
"Hili ni jambo la kubadilisha mchezo kwa sababu migodi inaweza kuweka kibariza kimoja cha MW 10-12 badala ya kundi la baridi," Wasserman alisema."Kati ya wakati huo huo, amonia kama jokofu ya kijani inafaa kwa mchanganyiko wa compressor za skrubu na vibadilisha joto vya sahani."
Mazingatio ya Amonia yalirasimishwa katika vipimo na viwango vya usalama vya amonia kwa sekta ya madini, huku Howden akicheza jukumu muhimu katika mchakato wa kubuni.Zimesasishwa na kuingizwa katika sheria za Afrika Kusini.
Mafanikio haya yanathibitishwa na uwekaji wa zaidi ya MW 350 za uwezo wa majokofu ya amonia na sekta ya madini ya Afrika Kusini, ambayo inachukuliwa kuwa kubwa zaidi duniani.
Lakini uvumbuzi wa Howden nchini Afrika Kusini haukuishia hapo: mwaka 1985 kampuni iliongeza mashine ya barafu kwenye safu yake ya baridi ya migodi inayokua.
Kwa vile chaguzi za kupozea juu ya ardhi na chini ya ardhi zinakuzwa au kuhesabiwa kuwa ni ghali sana, migodi inahitaji suluhisho jipya la kupoeza ili kupanua zaidi uchimbaji hadi viwango vya kina zaidi.
Howden iliweka kiwanda chake cha kwanza cha kutengeneza barafu (mfano hapa chini) mnamo 1985 katika EPM (East Rand Proprietary Mine) mashariki mwa Johannesburg, ambayo ina uwezo wa mwisho wa kupoeza wa karibu MW 40 na uwezo wa barafu wa 4320 t/h.
Msingi wa operesheni hiyo ni uundaji wa barafu juu ya uso na kuisafirisha kupitia mgodi hadi kwenye bwawa la barafu la chini ya ardhi, ambapo maji kutoka kwa bwawa la barafu husambazwa kwenye vituo vya kupozea chini ya ardhi au kutumika kama maji ya kuchimba visima.Kisha barafu iliyoyeyuka inarudishwa kwenye uso.
Faida kuu ya mfumo huu wa kutengeneza barafu ni gharama iliyopunguzwa ya kusukuma maji, ambayo inapunguza gharama za uendeshaji zinazohusiana na mifumo ya maji yaliyopozwa kwa takriban 75-80%.Inakuja chini ya asili ya "nishati ya kupoeza iliyohifadhiwa katika mabadiliko ya awamu ya maji," Wasserman alisema, akielezea kuwa 1kg/s ya barafu ina uwezo wa kupoeza sawa na 4.5-5kg/s ya maji yaliyogandishwa.
Kutokana na "ufanisi wa hali ya juu", bwawa la chini ya ardhi linaweza kudumishwa kwa 2-5 ° C ili kuboresha utendaji wa joto wa kituo cha kupoeza hewa cha chini ya ardhi, tena kuongeza uwezo wa baridi.
Faida nyingine ya umuhimu wa kiwanda cha kuzalisha umeme kwa barafu nchini Afrika Kusini, nchi inayojulikana kwa gridi yake ya umeme isiyo imara, ni uwezo wa mfumo huo kutumika kama njia ya kuhifadhi joto, ambapo barafu huundwa na kurundikwa katika mabwawa ya barafu chini ya ardhi na wakati wa kilele..
Manufaa ya mwisho yamesababisha kuanzishwa kwa mradi wa ushirikiano wa sekta inayoungwa mkono na Eskom ambapo Howden inachunguza matumizi ya viunda barafu ili kupunguza mahitaji ya juu ya umeme, na kesi za majaribio huko Mponeng na Moab Hotsong, migodi ya chini ya ardhi yenye kina kirefu zaidi duniani.
"Tuligandisha bwawa usiku (baada ya saa chache) na kutumia maji na kuyeyusha barafu kama chanzo cha kupoeza mgodi wakati wa saa za kilele," Wasserman alielezea."Vitengo vya kupoeza msingi huzimwa wakati wa vipindi vya kilele, ambayo hupunguza mzigo kwenye gridi ya taifa."
Hii ilisababisha kutengenezwa kwa mashine ya barafu ya turnkey huko Mponeng, ambapo Howden alikamilisha kazi hiyo ikijumuisha vifaa vya kiraia, vya umeme na vya mitambo kwa mashine ya barafu ya MW 12, 120 t/h.
Nyongeza za hivi majuzi za mkakati wa msingi wa kupoeza wa Mponeng ni pamoja na barafu laini, maji yaliyopozwa juu ya ardhi, vipozaji vya hewa vilivyo juu ya ardhi (BACs) na mfumo wa kupoeza chini ya ardhi.uwepo katika maji ya mgodi wa viwango vya juu vya chumvi na kloridi zilizoyeyushwa wakati wa kazi.
Utajiri wa uzoefu wa Afrika Kusini na kuzingatia suluhu, sio bidhaa pekee, unaendelea kubadilisha mifumo ya majokofu duniani kote, anasema.
Kama Wasserman alivyotaja, kadiri migodi inavyozidi kwenda chini na zaidi katika migodi, ni rahisi kuona suluhisho kama hili likipatikana katika sehemu zingine za ulimwengu.
Meinhardt alisema: “Howden imekuwa ikisafirisha teknolojia yake ya kupozea migodi mirefu nchini Afrika Kusini kwa miongo kadhaa.Kwa mfano, tulitoa suluhisho la kupoeza mgodi kwa migodi ya dhahabu ya chini ya ardhi huko Nevada miaka ya 1990.
"Teknolojia ya kuvutia inayotumika katika baadhi ya migodi ya Afrika Kusini ni uhifadhi wa barafu ya joto kwa ajili ya kuhamisha mizigo - nishati ya joto huhifadhiwa katika mabwawa makubwa ya barafu.Barafu hutengenezwa nyakati za kilele na hutumika nyakati za kilele,” alisema."Kijadi, vitengo vya majokofu vimeundwa kwa kiwango cha juu cha halijoto ambacho kinaweza kufikia saa tatu kwa siku wakati wa miezi ya kiangazi.Walakini, ikiwa una uwezo wa kuhifadhi nishati ya kupoeza, unaweza kupunguza uwezo huo."
"Ikiwa una mpango wenye kiwango cha juu cha kilele na unataka kupata viwango vya bei nafuu zaidi wakati wa kipindi kisichokuwa na kilele, suluhu hizi za kutengeneza barafu zinaweza kufanya biashara yenye nguvu," alisema."Mtaji wa awali wa kiwanda unaweza kupunguza gharama za uendeshaji."
Wakati huo huo, BAC, ambayo imekuwa ikitumika katika migodi ya Afŕika Kusini kwa miongo kadhaa, inapata umuhimu zaidi na zaidi wa kimataifa.
Ikilinganishwa na miundo ya kitamaduni ya BAC, kizazi cha hivi punde zaidi cha BAC kina ufanisi wa juu wa joto kuliko watangulizi wao, viwango vya chini vya halijoto ya hewa ya mgodi na alama ndogo zaidi.Pia huunganisha moduli ya kupoeza-inapohitajika (CoD) kwenye jukwaa la Howden Ventsim CONTROL, ambalo hurekebisha kiotomatiki halijoto ya hewa ya kola ili kuendana na mahitaji ya chini ya uso.
Katika mwaka uliopita, Howden amewasilisha BAC tatu za kizazi kipya kwa wateja nchini Brazili na Burkina Faso.
Kampuni pia ina uwezo wa kutoa suluhisho maalum kwa hali ngumu ya kufanya kazi;mfano wa hivi majuzi ni usakinishaji 'wa kipekee' wa vipozezi vya BAC amonia kwa Madini ya OZ kwenye mgodi wa Carrapateena huko Australia Kusini.
"Howden iliweka viboreshaji vikavu vilivyo na vibandizi vya Howden amonia na vipoezaji vya hewa kavu vya kitanzi vilivyofungwa huko Australia kwa kukosekana kwa maji yanayopatikana," Wasserman alisema juu ya usakinishaji."Ikizingatiwa kuwa huu ni usakinishaji 'kavu' na sio vipozezi vya wazi vilivyowekwa kwenye mifumo ya maji, vipozezi hivi vimeundwa kwa ufanisi wa hali ya juu."
Kampuni kwa sasa inafanyia majaribio suluhu ya ufuatiliaji wa wakati kwa kiwanda cha BAC cha MW 8 (pichani hapa chini) kilichoundwa na kujengwa katika mgodi wa Yaramoko Fortuna Silver (zamani Roxgold) nchini Burkina Faso.
Mfumo huo, unaodhibitiwa na kiwanda cha Howden huko Johannesburg, unaruhusu kampuni kushauri kuhusu uboreshaji na matengenezo ya ufanisi ili kuweka mtambo ukifanya kazi katika kiwango chake bora.Kitengo cha BAC katika eneo la uchimbaji madini la Caraiba huko Ero Copper, Brazili pia kimeundwa kutumia kipengele hiki.
Jukwaa la Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) linaendelea kujenga uhusiano endelevu wa ongezeko la thamani na kampuni itazindua upembuzi yakinifu mara mbili wa Uingizaji hewa On Demand (VoD) nchini mwaka 2021.
Katika mpaka wa Zimbabwe, kampuni hiyo inafanya kazi katika mradi ambao utawezesha uhitaji wa video kwa milango ya otomatiki katika migodi ya chini ya ardhi, na kuiruhusu kufunguka kwa vipindi tofauti na kutoa kiwango sahihi cha hewa ya kupozea kulingana na mahitaji maalum ya gari.
Ukuzaji huu wa teknolojia, kwa kutumia miundombinu iliyopo ya uchimbaji madini na vyanzo vya data vilivyo nje ya rafu, itakuwa sehemu muhimu ya bidhaa za baadaye za Howden.
Uzoefu wa Howden nchini Afrika Kusini: Jifunze jinsi ya kuunda suluhu za kupoeza ili kukabiliana na ubora duni wa maji kwenye migodi yake mirefu ya dhahabu, jinsi ya kufanya suluhu kwa ufanisi wa nishati iwezekanavyo ili kuepuka matatizo ya gridi ya taifa, na jinsi ya kukidhi baadhi ya mahitaji magumu zaidi ya ubora wa hewa.mahitaji ya joto na afya ya kazini duniani kote Udhibiti - utaendelea kulipa migodi kote ulimwenguni.
International Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire Uingereza HP4 2AF, UK