పరిశ్రమ నివేదికల ప్రకారం, గని ప్రతి సంవత్సరం 30 మీటర్ల లోతుకు వెళుతోంది.
లోతు పెరిగేకొద్దీ, వెంటిలేషన్ మరియు శీతలీకరణ అవసరం కూడా పెరుగుతుంది మరియు దక్షిణాఫ్రికాలోని లోతైన గనులతో పనిచేసిన అనుభవం నుండి హౌడెన్‌కు ఇది తెలుసు.
హౌడెన్‌ను 1854లో జేమ్స్ హౌడెన్ స్కాట్లాండ్‌లో ఒక మెరైన్ ఇంజనీరింగ్ కంపెనీగా స్థాపించారు మరియు మైనింగ్ మరియు విద్యుత్ పరిశ్రమల అవసరాలను తీర్చడానికి 1950లలో దక్షిణాఫ్రికాలోకి ప్రవేశించారు. 1960ల నాటికి, ఈ కంపెనీ దేశంలోని లోతైన బంగారు గనులను సురక్షితంగా మరియు సమర్ధవంతంగా భూగర్భంలో ఖనిజాన్ని వెలికితీసేందుకు అవసరమైన అన్ని వెంటిలేషన్ మరియు శీతలీకరణ వ్యవస్థలతో సన్నద్ధం చేయడంలో సహాయపడింది.
"ప్రారంభంలో, గనిలో శీతలీకరణ పద్ధతిగా వెంటిలేషన్‌ను మాత్రమే ఉపయోగించారు, కానీ మైనింగ్ లోతు పెరిగేకొద్దీ, గనిలో పెరుగుతున్న వేడి భారాన్ని భర్తీ చేయడానికి యాంత్రిక శీతలీకరణ అవసరమైంది" అని హౌడెన్స్ మైన్ కూలింగ్ మరియు కంప్రెసర్ల విభాగం అధిపతి ట్యూన్స్ వాస్సర్‌మాన్ IMకి తెలిపారు.
దక్షిణాఫ్రికాలోని అనేక లోతైన బంగారు గనులు భూగర్భ సిబ్బంది మరియు పరికరాలకు అవసరమైన శీతలీకరణను అందించడానికి భూమి పైన మరియు క్రింద ఫ్రీయాన్™ సెంట్రిఫ్యూగల్ కూలర్‌లను ఏర్పాటు చేశాయి.
యథాతథ స్థితిలో మెరుగుదల ఉన్నప్పటికీ, భూగర్భ యంత్రం యొక్క ఉష్ణ విసర్జనా వ్యవస్థ సమస్యాత్మకంగా నిరూపించబడింది, ఎందుకంటే యంత్రం యొక్క శీతలీకరణ సామర్థ్యం ఉష్ణోగ్రత మరియు అందుబాటులో ఉన్న ఎగ్జాస్ట్ గాలి పరిమాణం ద్వారా పరిమితం చేయబడిందని వాస్సర్‌మాన్ చెప్పారు. అదే సమయంలో, గని నీటి నాణ్యత ఈ ప్రారంభ సెంట్రిఫ్యూగల్ చిల్లర్‌లలో ఉపయోగించిన షెల్-అండ్-ట్యూబ్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌లలో తీవ్రమైన ఫౌలింగ్‌కు కారణమైంది.
ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, గనులు ఉపరితలం నుండి నేలకి చల్లని గాలిని పంప్ చేయడం ప్రారంభించాయి. ఇది శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని పెంచినప్పటికీ, అవసరమైన మౌలిక సదుపాయాలు సిలోలో స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తాయి మరియు ఈ ప్రక్రియ శక్తి మరియు శక్తితో కూడుకున్నది.
ఈ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి, గనులు చల్లటి నీటి యూనిట్ల ద్వారా భూమికి తీసుకువచ్చే చల్లని గాలి మొత్తాన్ని పెంచాలని కోరుకుంటున్నాయి.
దీని ఫలితంగా హౌడెన్ దక్షిణాఫ్రికాలోని గనులలో అమైనో స్క్రూ కూలర్‌లను ప్రవేశపెట్టింది, ఇప్పటికే ఉన్న ఉపరితల సెంట్రిఫ్యూగల్ కూలర్‌ల తర్వాత ఇది మొదటిది. ఇది ఈ లోతైన భూగర్భ బంగారు గనులకు సరఫరా చేయగల శీతలకరణి మొత్తంలో దశలవారీ మార్పుకు దారితీసింది, ఫలితంగా సగటు ఉపరితల నీటి ఉష్ణోగ్రత 6-8°C నుండి 1°Cకి తగ్గింది. గని అదే గని పైప్‌లైన్ మౌలిక సదుపాయాలను ఉపయోగించుకోగలదు, వీటిలో చాలా వరకు ఇప్పటికే వ్యవస్థాపించబడ్డాయి, అదే సమయంలో లోతైన పొరలకు అందించే శీతలీకరణ మొత్తాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది.
WRV 510 ప్రవేశపెట్టిన సుమారు 20 సంవత్సరాల తర్వాత, ఈ రంగంలో ప్రముఖ మార్కెట్ ప్లేయర్ అయిన హౌడెన్, 510 mm రోటర్‌తో కూడిన పెద్ద బ్లాక్ స్క్రూ కంప్రెసర్ అయిన WRV 510 ను అభివృద్ధి చేసింది. ఇది ఆ సమయంలో మార్కెట్లో ఉన్న అతిపెద్ద స్క్రూ కంప్రెసర్‌లలో ఒకటి మరియు ఆ లోతైన దక్షిణాఫ్రికా గనులను చల్లబరచడానికి అవసరమైన చిల్లర్ మాడ్యూల్ పరిమాణంతో సరిపోలింది.
"ఇది గేమ్ ఛేంజర్ ఎందుకంటే గనులు కొన్ని చిల్లర్లకు బదులుగా ఒకే 10-12 మెగావాట్ల చిల్లర్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయగలవు" అని వాస్సర్‌మాన్ అన్నారు. "అదే సమయంలో, గ్రీన్ రిఫ్రిజెరాంట్‌గా అమ్మోనియా స్క్రూ కంప్రెసర్‌లు మరియు ప్లేట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌ల కలయికలకు బాగా సరిపోతుంది."
మైనింగ్ పరిశ్రమ కోసం అమ్మోనియా కోసం స్పెసిఫికేషన్లు మరియు భద్రతా ప్రమాణాలలో అమ్మోనియా పరిగణనలు అధికారికీకరించబడ్డాయి, డిజైన్ ప్రక్రియలో హౌడెన్ ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించింది. వాటిని నవీకరించి దక్షిణాఫ్రికా చట్టంలో చేర్చారు.
ప్రపంచంలోనే అతిపెద్దదిగా పరిగణించబడే దక్షిణాఫ్రికా మైనింగ్ పరిశ్రమ ద్వారా 350 మెగావాట్ల కంటే ఎక్కువ అమ్మోనియా శీతలీకరణ సామర్థ్యం ఏర్పాటు చేయడం ఈ విజయానికి నిదర్శనం.
కానీ దక్షిణాఫ్రికాలో హౌడెన్ ఆవిష్కరణ అక్కడితో ఆగలేదు: 1985లో కంపెనీ తన పెరుగుతున్న మైన్ కూలర్ల శ్రేణికి సర్ఫేస్ ఐస్ మెషీన్‌ను జోడించింది.
ఉపరితల మరియు భూగర్భ శీతలీకరణ ఎంపికలు గరిష్టీకరించబడినందున లేదా చాలా ఖరీదైనవిగా పరిగణించబడుతున్నందున, మైనింగ్‌ను మరింత లోతైన స్థాయిలకు విస్తరించడానికి గనులకు కొత్త శీతలీకరణ పరిష్కారం అవసరం.
హౌడెన్ తన మొదటి మంచు తయారీ ప్లాంట్‌ను (క్రింద ఉదాహరణ) 1985లో జోహన్నెస్‌బర్గ్‌కు తూర్పున ఉన్న EPM (ఈస్ట్ రాండ్ ప్రొప్రైటరీ మైన్) వద్ద ఏర్పాటు చేసింది, దీని తుది మొత్తం శీతలీకరణ సామర్థ్యం దాదాపు 40 MW మరియు మంచు సామర్థ్యం 4320 t/h.
ఈ ఆపరేషన్ యొక్క ఆధారం ఉపరితలంపై మంచు ఏర్పడి దానిని గని ద్వారా భూగర్భ మంచు ఆనకట్టకు రవాణా చేయడం, అక్కడ మంచు ఆనకట్ట నుండి వచ్చే నీటిని భూగర్భ శీతలీకరణ స్టేషన్లలో ప్రసారం చేస్తారు లేదా బావులు తవ్వడానికి ప్రాసెస్ వాటర్‌గా ఉపయోగిస్తారు. కరిగిన మంచును తిరిగి ఉపరితలానికి పంప్ చేస్తారు.
ఈ ఐస్‌మేకర్ వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే పంపింగ్ ఖర్చులు తగ్గడం, ఇది ఉపరితల శీతల నీటి వ్యవస్థలతో సంబంధం ఉన్న నిర్వహణ ఖర్చులను సుమారు 75-80% తగ్గిస్తుంది. ఇది "నీటి దశ పరివర్తనలలో నిల్వ చేయబడిన స్వాభావిక శీతలీకరణ శక్తి"కి వస్తుంది, అని వాస్సర్‌మాన్ అన్నారు, 1 కిలోగ్రాము/సెకను మంచు 4.5-5 కిలోగ్రాము/సెకను ఘనీభవించిన నీటికి సమానమైన శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుందని వివరించారు.
"సుపీరియర్ పొజిషనింగ్ ఎఫిషియెన్సీ" కారణంగా, భూగర్భ ఎయిర్-కూలింగ్ స్టేషన్ యొక్క ఉష్ణ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి భూగర్భ ఆనకట్టను 2-5°C వద్ద నిర్వహించవచ్చు, మళ్ళీ శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది.
అస్థిర విద్యుత్ గ్రిడ్‌కు ప్రసిద్ధి చెందిన దక్షిణాఫ్రికాలో ఒక మంచు విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ప్రత్యేక ఔచిత్యం యొక్క మరొక ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఈ వ్యవస్థను ఉష్ణ నిల్వ పద్ధతిగా ఉపయోగించగల సామర్థ్యం, ​​ఇక్కడ మంచు సృష్టించబడుతుంది మరియు భూగర్భ మంచు ఆనకట్టలలో మరియు గరిష్ట సమయాల్లో పేరుకుపోతుంది.
ఈ రెండవ ప్రయోజనం ఎస్కామ్-మద్దతు గల పరిశ్రమ భాగస్వామ్య ప్రాజెక్టు అభివృద్ధికి దారితీసింది, దీని కింద హౌడెన్ పీక్ విద్యుత్ డిమాండ్‌ను తగ్గించడానికి ఐస్ తయారీదారుల వాడకాన్ని పరిశీలిస్తోంది, ప్రపంచంలోని లోతైన భూగర్భ గనులు అయిన మ్పోనెంగ్ మరియు మోయాబ్ హాట్‌సాంగ్‌లలో పరీక్ష కేసులు ఉన్నాయి.
"మేము రాత్రిపూట (గంటల తర్వాత) ఆనకట్టను స్తంభింపజేసాము మరియు గరిష్ట సమయాల్లో గనికి శీతలీకరణ వనరుగా నీరు మరియు కరిగిన మంచును ఉపయోగించాము" అని వాస్సర్మాన్ వివరించారు. "పీక్ సమయాల్లో బేస్ కూలింగ్ యూనిట్లు ఆపివేయబడతాయి, ఇది గ్రిడ్ పై భారాన్ని తగ్గిస్తుంది."
ఇది మ్పోనెంగ్‌లో టర్న్‌కీ ఐస్ మెషిన్ అభివృద్ధికి దారితీసింది, అక్కడ హౌడెన్ 12 MW, 120 t/h ఐస్ మెషిన్ కోసం సివిల్, ఎలక్ట్రికల్ మరియు మెకానికల్ పరికరాలతో సహా పనిని పూర్తి చేశాడు.
మ్పోనెంగ్ యొక్క ప్రధాన శీతలీకరణ వ్యూహంలో ఇటీవల చేర్పులలో మృదువైన మంచు, ఉపరితల శీతల నీరు, ఉపరితల గాలి కూలర్లు (BACలు) మరియు భూగర్భ శీతలీకరణ వ్యవస్థ ఉన్నాయి. పని సమయంలో గని నీటిలో కరిగిన లవణాలు మరియు క్లోరైడ్‌ల సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
దక్షిణాఫ్రికా అనుభవ సంపద మరియు ఉత్పత్తులపై మాత్రమే కాకుండా పరిష్కారాలపై దృష్టి పెట్టడం ప్రపంచవ్యాప్తంగా శీతలీకరణ వ్యవస్థలను మారుస్తూనే ఉందని ఆయన చెప్పారు.
వాస్సెర్మాన్ చెప్పినట్లుగా, ఎక్కువ గనులు లోతుగా వెళ్లి, గనులలో స్థలం ఎక్కువగా ఉన్నందున, ప్రపంచంలోని ఇతర ప్రాంతాలలో ఇలాంటి పరిష్కారాలను చూడటం సులభం.
"హౌడెన్ దశాబ్దాలుగా దక్షిణాఫ్రికాకు తన డీప్ మైన్ కూలింగ్ టెక్నాలజీని ఎగుమతి చేస్తోంది. ఉదాహరణకు, 1990లలో నెవాడాలో భూగర్భ బంగారు గనుల కోసం మేము మైన్ కూలింగ్ సొల్యూషన్స్‌ను సరఫరా చేసాము" అని మెయిన్‌హార్డ్ట్ అన్నారు.
"కొన్ని దక్షిణాఫ్రికా గనులలో ఉపయోగించే ఒక ఆసక్తికరమైన సాంకేతికత ఏమిటంటే లోడ్ బదిలీ కోసం థర్మల్ మంచును నిల్వ చేయడం - ఉష్ణ శక్తిని పెద్ద మంచు ఆనకట్టలలో నిల్వ చేస్తారు. మంచు గరిష్ట సమయాల్లో ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు గరిష్ట సమయాల్లో ఉపయోగించబడుతుంది," అని అతను చెప్పాడు. "సాంప్రదాయకంగా, శీతలీకరణ యూనిట్లు వేసవి నెలల్లో రోజుకు మూడు గంటలు చేరుకునే గరిష్ట పరిసర ఉష్ణోగ్రత కోసం రూపొందించబడ్డాయి. అయితే, మీరు శీతలీకరణ శక్తిని నిల్వ చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటే, మీరు ఆ సామర్థ్యాన్ని తగ్గించవచ్చు."
"మీకు అధిక పీక్ రేటుతో ప్రణాళిక ఉంటే మరియు ఆఫ్-పీక్ సమయాల్లో చౌక ధరలకు అప్‌గ్రేడ్ చేయాలనుకుంటే, ఈ ఐస్ తయారీ పరిష్కారాలు బలమైన వ్యాపార కేసుగా మారతాయి" అని ఆయన అన్నారు. "ప్లాంట్ కోసం ప్రారంభ మూలధనం తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చులను భర్తీ చేయగలదు."
అదే సమయంలో, దశాబ్దాలుగా దక్షిణాఫ్రికా గనులలో ఉపయోగించబడుతున్న BAC, ప్రపంచవ్యాప్త ప్రాముఖ్యతను సంతరించుకుంటోంది.
సాంప్రదాయ BAC డిజైన్లతో పోలిస్తే, తాజా తరం BACలు వాటి పూర్వీకుల కంటే ఎక్కువ ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, తక్కువ గని గాలి ఉష్ణోగ్రత పరిమితులు మరియు చిన్న పాదముద్రను కలిగి ఉంటాయి. అవి హౌడెన్ వెంట్స్‌మిమ్ కంట్రోల్ ప్లాట్‌ఫామ్‌లో కూలింగ్-ఆన్-డిమాండ్ (CoD) మాడ్యూల్‌ను కూడా అనుసంధానిస్తాయి, ఇది కాలర్ గాలి ఉష్ణోగ్రతను స్వయంచాలకంగా భూగర్భ అవసరాలకు సరిపోయేలా సర్దుబాటు చేస్తుంది.
గత సంవత్సరంలో, హౌడెన్ బ్రెజిల్ మరియు బుర్కినా ఫాసోలోని వినియోగదారులకు మూడు కొత్త తరం BACలను డెలివరీ చేసింది.
క్లిష్ట ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులకు కూడా కంపెనీ అనుకూలీకరించిన పరిష్కారాలను ఉత్పత్తి చేయగలదు; దక్షిణ ఆస్ట్రేలియాలోని కారపాటినా గనిలో OZ మినరల్స్ కోసం BAC అమ్మోనియా కూలర్ల 'ప్రత్యేకమైన' సంస్థాపన ఇటీవలి ఉదాహరణ.
"ఆస్ట్రేలియాలో నీటి లభ్యత లేనప్పుడు హౌడెన్ హౌడెన్ అమ్మోనియా కంప్రెషర్లు మరియు క్లోజ్డ్ లూప్ డ్రై ఎయిర్ కూలర్లతో కూడిన డ్రై కండెన్సర్లను ఏర్పాటు చేసింది" అని వాస్సర్మాన్ ఈ సంస్థాపన గురించి చెప్పారు. "ఇది 'డ్రై' సంస్థాపన మరియు నీటి వ్యవస్థలలో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన ఓపెన్ స్ప్రే కూలర్లు కాదు కాబట్టి, ఈ కూలర్లు గరిష్ట సామర్థ్యం కోసం రూపొందించబడ్డాయి."
బుర్కినా ఫాసోలోని యారామోకో ఫార్చునా సిల్వర్ (గతంలో రాక్స్‌గోల్డ్) గనిలో రూపొందించబడిన మరియు నిర్మించబడిన 8 MW ఆన్‌షోర్ BAC ప్లాంట్ (క్రింద ఉన్న చిత్రంలో) కోసం కంపెనీ ప్రస్తుతం అప్‌టైమ్ మానిటరింగ్ సొల్యూషన్‌ను పరీక్షిస్తోంది.
జోహన్నెస్‌బర్గ్‌లోని హౌడెన్ ప్లాంట్ నియంత్రణలో ఉన్న ఈ వ్యవస్థ, ప్లాంట్‌ను అత్యుత్తమ స్థాయిలో నిర్వహించడానికి సంభావ్య సామర్థ్య మెరుగుదలలు మరియు నిర్వహణపై సలహా ఇవ్వడానికి కంపెనీని అనుమతిస్తుంది. బ్రెజిల్‌లోని ఎరో కాపర్‌లోని కారైబా మైనింగ్ కాంప్లెక్స్‌లోని BAC యూనిట్ కూడా ఈ లక్షణాన్ని ఉపయోగించుకునేలా రూపొందించబడింది.
టోటల్ మైన్ వెంటిలేషన్ సొల్యూషన్స్ (TMVS) ప్లాట్‌ఫామ్ స్థిరమైన విలువ ఆధారిత సంబంధాలను నిర్మించడం కొనసాగిస్తోంది మరియు కంపెనీ 2021 లో దేశంలో రెండు వెంటిలేషన్ ఆన్ డిమాండ్ (VoD) సాధ్యాసాధ్యాల అధ్యయనాలను ప్రారంభించనుంది.
జింబాబ్వే సరిహద్దులోనే, భూగర్భ గనులలో ఆటోమేటిక్ తలుపుల కోసం వీడియో-ఆన్-డిమాండ్‌ను ఎనేబుల్ చేసే ప్రాజెక్ట్‌పై కంపెనీ పనిచేస్తోంది, ఇవి వేర్వేరు వ్యవధిలో తెరుచుకోవడానికి మరియు వాహనం యొక్క నిర్దిష్ట అవసరాలను బట్టి సరైన మొత్తంలో శీతలీకరణ గాలిని అందించడానికి వీలు కల్పిస్తాయి.
ఇప్పటికే అందుబాటులో ఉన్న మైనింగ్ మౌలిక సదుపాయాలు మరియు అందుబాటులో ఉన్న డేటా వనరులను ఉపయోగించి ఈ సాంకేతిక అభివృద్ధి, హౌడెన్ యొక్క భవిష్యత్తు ఉత్పత్తులలో ముఖ్యమైన భాగం అవుతుంది.
దక్షిణాఫ్రికాలో హౌడెన్ అనుభవం: దాని లోతైన బంగారు గనులలో నీటి నాణ్యత తక్కువగా ఉండటానికి శీతలీకరణ పరిష్కారాలను ఎలా రూపొందించాలో, గ్రిడ్ సమస్యలను నివారించడానికి పరిష్కారాలను సాధ్యమైనంత శక్తి సామర్థ్యంతో ఎలా తయారు చేయాలో మరియు అత్యంత కఠినమైన గాలి నాణ్యత అవసరాలను ఎలా తీర్చాలో తెలుసుకోండి. ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉష్ణోగ్రత మరియు వృత్తిపరమైన ఆరోగ్య అవసరాలు నియంత్రణ - ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న గనులకు చెల్లించడం కొనసాగుతుంది.
ఇంటర్నేషనల్ మైనింగ్ టీమ్ పబ్లిషింగ్ లిమిటెడ్ 2 క్లారిడ్జ్ కోర్ట్, లోయర్ కింగ్స్ రోడ్ బెర్క్‌హామ్‌స్టెడ్, హెర్ట్‌ఫోర్డ్‌షైర్ ఇంగ్లాండ్ HP4 2AF, UK