أي معدات تعدين تحت أرضية توفر أقل متطلبات تهوية للمناطق الخالية من الديزل؟

أصبح اعتماد المناطق الخالية من الديزل ممارسةً شائعة في عمليات التعدين تحت الأرض الحديثة. وقد دفعت اللوائح المتزايدة الصرامة المتعلقة بجودة الهواء، وارتفاع تكاليف التهوية، والتركيز على صحة العمال، المشغلين إلى إعادة التفكير في خيارات أساطيلهم. وفي المناطق الخالية من الديزل، إما أن تُحدَّد استخدامات محركات الديزل أو تُحظَر تمامًا. والهدف هو اختيار المعدات التي تفي بمتطلبات الإنتاج دون أن تسهم بشكلٍ كبيرٍ في حمل الحرارة أو تُولِّد أي انبعاثات على الإطلاق. وقد أمضت شركة تُووكسينغ للآلات الثقيلة أكثر من ٣٠ عامًا في تطوير الآلات غير المُسَلَّكة المستخدمة في التعدين تحت الأرض والتي تحقِّق بالضبط هذا الهدف. ويتميَّز نطاقها من معدات التحميل والنقل ذاتية الحركة الكهربائية (LHDs) والآلات المُرافقة لها بأدنى متطلبات تهوية ممكنة في البيئات الخالية من الديزل.

مُركبات التحميل والنقل ذاتية الحركة الكهربائية لتحقيق صفر انبعاثات وتقليل حمل الحرارة

إن أبسط نهجٍ للوفاء باشتراطات التشغيل الخالية من الديزل هو استخدام المعدات الكهربائية. فآلة التحميل والنقل الأفقية الكهربائية من شركة تُو شِنْغ لا تُنتج أي غازات عادمة على الإطلاق، كما أن حمل الحرارة الناتج عنها أقل بكثيرٍ مقارنةً بالآلة المكافئة التي تعمل بالديزل. وتُشغَّل هذه الآلة عبر كابل سحبي، وبما أنه لا يوجد محرك احتراق داخلي، فلا تدخل جسيمات دقيقة أو أول أكسيد الكربون أو أكاسيد النيتروجين إلى منطقة الاستخلاص (ستوب). أما متطلبات التهوية في منطقة الاستخلاص التي تستخدم فيها آلة تحميل ونقل أفقية كهربائية، فهي تقتصر فقط على التحكم في الغبار والغازات الأرضية المحيطة، ما قد يقلل كمية الهواء المطلوبة من نظام التهوية بنسبة تصل إلى ٥٠٪. وفي المناجم العميقة أو النائية، حيث تكلفة التهوية مرتفعة، فإن استخدام الآلات الكهربائية للتحميل والنقل الأفقية يتيح تحسينًا فوريًّا وجذريًّا في تكلفة التشغيل، ويسمح للعاملين بالعمل في مناطق استخلاص بأي أحجام دون خرق لوائح جودة الهواء.

خيارات البطاريات الكهربائية لتحقيق المرونة دون كابلات

الكابلات المُجرَّرة تُعَدُّ وسيلةً موثوقةً لتزويد آلات التحميل والنقل تحت الأرض الكهربائية (LHDs) والشاحنات بالطاقة؛ ومع ذلك، فإن بعض البيئات الخالية من الديزل تتطلّب آلاتٍ غير مرتبطةٍ بكابلاتٍ مُجرَّرة. وتقوم شركة تُووكسينغ للآلات الثقيلة بتطوير ودمج حلول طاقة بديلة، مثل أنظمة الطاقة الكهربائية بالبطاريات، في معداتنا تحت الأرض غير المُرتبطة بالسكك. وهذه الآلات الكهربائية بالبطاريات (LHDs) والشاحنات قادرة على إنتاج انبعاثاتٍ صفرية، فضلاً عن توليد حمل حراري أقلَّ بكثيرٍ مقارنةً بالآلات التي تعمل بالديزل. وبفضل التقدُّم السريع الحاصل في تقنيات البطاريات الكهربائية وسعاتها، فإن هذه الآلات تتيح تشغيلًا منخفض التهوية ومنخفض الحمل الحراري، حيث يُعدُّ تحرك آلةٍ غير مقيدةٍ أمرًا جوهريًّا لضمان معدل الإنتاج في منطقة الاستخلاص (stope).

مطابقة حجم المعدات مع سعة التهوية

إن التأثير على نظام التهوية لا يتحدد فقط بمصدر الطاقة، بل أيضًا بسعة آلة التحميل والتفريغ من الجهة اليسرى (LHD) ودورة التشغيل. وبشكل عام، فإن الآلات ذات السعة الأصغر، وكذلك تلك التي تنقل كميات أصغر من المواد، تشغل مساحةً أصغر في منطقة الاستخراج (stope)، وتُحدث اضطرابًا أقل في الغبار، وبالتالي تتطلب تدفق هواءٍ أقل إلى هذه المنطقة. وقد صمّمت شركة تُووكسينغ للآلات الثقيلة سلسلة شاحناتها وآلات التحميل والتفريغ من الجهة اليسرى (LHDs) تحت الأرضية من طراز TX بحيث تتيح للعملاء اختيار سعة مناسبة لآلة التحميل والتفريغ من الجهة اليسرى تتوافق مع قيود التهوية الخاصة بكل منطقة استخراج. فاستخدام آلة تحميل وتفريغ تحت أرضية (LHD) كبيرة أكثر من اللازم يؤدي فقط إلى زيادة كمية التهوية المطلوبة في منطقة الاستخراج، نظرًا لاضطراب كمية أكبر من الغبار وزيادة الحمل الحراري الناتج. وعند اختيار المعدات لمنطقة خالية تمامًا من الديزل، يجب اختيار أصغر آلة تحميل وتفريغ من الجهة اليسرى (LHD) التي تفي باحتياجات إنتاج طنّيات منطقة الاستخراج. وهذا يقلل من إجمالي متطلبات طاقة التهوية، ويقلل من النفقات الرأسمالية، ويُخفض تكاليف التهوية.

آلات التنظيف (Scalers) والمركبات الخدمية للأدوار الداعمة

تتجاوز متطلبات التشغيل الخالي من الديزل مجرد دورة الحفر والنقل، بل يجب أن تتوافق معدات الدعم أيضًا مع هذه اللوائح. وتقوم شركة «تووكسينغ» حاليًّا بتصنيع آلات كشط كهربائية ومقطورات كهربائية لدعم عمليات التفكيك المستخدمة في البيئات الخالية من الديزل. كما تعمل «تووكسينغ» على تطوير مركبات خدمة تحت الأرض يمكن تشغيلها كآلات كهربائية تعمل بالبطاريات، مما يسمح بإزالة الماكينات التي تعمل بالديزل من كامل العملية. وباستخدام هذه الاستراتيجية، لا تحتاج أي ماكينة في العملية إلى الامتثال لمتطلبات مختلفة تتعلق بالتهوية ورصد غازات العادم، وبالتالي فإن ذلك يوفِّر تصميمًا أبسط وظروف عمل أفضل.

دور التهوية حسب الطلب والضوابط الذكية

وبينما لا تُنتج المعدات الثقيلة الكهربائية ذات القيادة على اليسار (LHD) أي انبعاثات، فإن الحلَّ الأكفأ للاستفادة من إنتاج أي معدة ثقيلة كهربائية هو نظام التهوية الذكي المدمج عبر اتصال الجيل الخامس (5G) أو بروتوكول اتصال معادل. وعندما يُكتشف دخول معدة ثقيلة كهربائية عاملة إلى منطقة الحفر (stope)، يمكن توجيه كمية أكبر من الهواء إلى تلك المنطقة، بينما يُقلَّل تدفق الهواء عند تحديد خلوِّها. وبهذه الطريقة، ينخفضُ العبء الإجمالي لنظام التهوية في العملية مرةً أخرى، لأن التهوية تُستخدَم بكفاءةٍ أعلى عندما تكون الحاجة إليها في أقصى درجاتها. ويتحقَّق التهوية تحت الأرض المثلى وبالتالي الأدنى من حيث الاستهلاك، من خلال الآلات الذكية ونظام التهوية الذكي، وكلاهما مصمَّم ليكمِّل مصدر الطاقة.

بناء أسطولٍ كاملٍ خالٍ من الديزل

لا يمكن لأي جهاز واحد أن يُحقِّق تشغيلًا خالياً من الديزل، إذ يتطلَّب التشغيل الكامل لأس fleet من الماكينات نقل المنتج ودعم العملية. وتُصنِّع شركة تُوو شينغ سلسلة TX من معدات التحميل والتفريغ تحت الأرض الخالية من الديزل (LHDs)، والشاحنات التي تعمل بالبطاريات، ومجموعة من المعدات الداعمة مثل أجهزة التفتيش تحت الأرض (scalers) وعربات التفتيش (scaling trolleys)، وكذلك المركبات الخدمية تحت الأرض؛ وكلُّ هذه المعدات متوفرة في تكوينات تسمح بتشغيلها مع متطلبات تهوية ضئيلة جداً أو من دون أي تهوية على الإطلاق.