کدام تجهیزات معدن زیرزمینی کمترین نیاز به تهویه را برای مناطق بدون دیزل فراهم می‌کنند؟

پذیرش مناطق بدون دیزل به روشی رایج در عملیات معدن‌کاری زیرزمینی مدرن تبدیل شده است. مقررات فزاینده‌ی سخت‌گیرانه‌ی کیفیت هوا، افزایش هزینه‌های تهویه و تمرکز بر سلامت کارگران، اپراتورها را وادار کرده است تا انتخاب ناوگان خود را بازنگری کنند. در مناطق بدون دیزل، موتورهای دیزل یا محدود شده‌اند یا ممنوع هستند. هدف این است که تجهیزاتی انتخاب شوند که بدون ایجاد بار حرارتی قابل توجه یا تولید هرگونه آلاینده‌ای، بتوانند نیازهای تولید را برآورده کنند. شرکت ماشین‌آلات سنگین تووشنگ بیش از ۳۰ سال در توسعه‌ی ماشین‌آلات زیرزمینی بدون ریل الکتریکی فعالیت کرده و توانسته است چنین ماشین‌آلاتی را طراحی و تولید کند. مجموعه‌ی لودرهاي الکتریکی LHD و سایر ماشین‌آلات همراه آن‌ها کمترین نیاز ممکن به تهویه را در محیط‌های بدون دیزل دارند.

اسکوپترام‌های الکتریکی برای صفر آلاینده و کاهش بار حرارتی

ساده‌ترین روش برای تأمین نیازمندی‌های عملیاتی بدون دیزل، استفاده از ماشین‌آلات الکتریکی است. لودر-هولدر-دوزر (LHD) الکتریکی تُو‌شینگ هیچ گونه گازهای خروجی تولید نمی‌کند و بار حرارتی آن به‌مراتب کمتر از نمونه معادل دیزلی آن است. این دستگاه از طریق کابل کشیده‌شده تغذیه می‌شود و ازآنجاکه موتور احتراق داخلی در آن وجود ندارد، ذرات معلق، مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن به محیط استوپ وارد نمی‌شوند. نیاز به تهویه در استوپی که از LHD الکتریکی استفاده می‌کند، تنها شامل کنترل گرد و غبار و گازهای زمینی محیطی است که ممکن است منجر به کاهش تا ۵۰ درصدی نیاز به حجم هوای سیستم تهویه شود. در معادن عمیق یا دورافتاده که هزینه تهویه بالاست، استفاده از LHDهای الکتریکی پتانسیل بهبود قابل‌توجه و فوری در هزینه‌های عملیاتی را فراهم می‌کند و اجازه می‌دهد کارگران در استوپ‌هایی با هر اندازه‌ای بدون نقض مقررات کیفیت هوا فعالیت کنند.

گزینه‌های باتری الکتریکی برای انعطاف‌پذیری بدون کابل

کابل‌های کشیده‌شونده روشی قابل اعتماد برای تأمین انرژی به LHDها و کامیون‌های زیرزمینی برقی هستند؛ با این حال، برخی از محیط‌های بدون دیزل نیازمند ماشین‌آلاتی هستند که توسط کابل‌های کشیده‌شونده محدود نشده‌اند. شرکت ماشین‌آلات سنگین تووشنگ در حال توسعه و ادغام راه‌حل‌های جایگزین انرژی—مانند سیستم‌های توان برقی باتری‌ای—در ماشین‌آلات زیرزمینی بی‌راه‌بند خود است. این LHDها و کامیون‌های باتری‌ای قادر به تولید صفر آلاینده و همچنین ایجاد بار حرارتی بسیار پایین‌تر از ماشین‌آلات دیزلی هستند. با پیشرفت‌های سریع در فناوری و ظرفیت باتری‌های برقی، این ماشین‌آلات امکان عملیاتی با تهویه کم و بار حرارتی کم را فراهم می‌کنند که در آن حرکت ماشینی بدون محدودیت برای نرخ تولید یک ستُپ (stope) ضروری است.

تطابق ابعاد تجهیزات با ظرفیت تهویه

تأثیر بر سیستم تهویه نه‌تنها توسط منبع توان، بلکه همچنین توسط ظرفیت ماشین‌های LHD و چرخه کار تعیین می‌شود. ماشین‌هایی با ظرفیت کوچک‌تر، و همچنین ماشین‌هایی که حجم کمتری از مواد را جابه‌جا می‌کنند، معمولاً در محیط استوپ (stope) فضای کمتری اشغال می‌کنند، گرد و غبار کمتری را به هم می‌زنند و بنابراین نیاز کمتری به جریان هوای تزریق‌شده به داخل استوپ دارند. شرکت تو‌شینگ هیوی ماشینری (Tuoxing Heavy Machinery) مجموعه کامیون‌ها و ماشین‌های LHD زیرزمینی TX خود را طوری طراحی کرده است که مشتریان بتوانند ظرفیت LHD و در نتیجه ظرفیت عبور (throughput) را متناسب با محدودیت‌های تهویه خاص هر استوپ انتخاب کنند. استفاده از یک ماشین LHD زیرزمینی بزرگ‌تر از حد لازم، تنها مقدار تهویه مورد نیاز در استوپ را افزایش می‌دهد، زیرا گرد و غبار بیشتری به هم می‌ریزد و بار حرارتی بالاتری تولید می‌شود. هنگام انتخاب ماشین‌آلات برای منطقه بدون دیزل (diesel free zone)، کوچک‌ترین ماشین LHD را انتخاب کنید که بتواند تولید تنی (tonnage) مورد نیاز استوپ را تأمین کند. این امر منجر به کاهش کلی نیاز انرژی تهویه، کاهش هزینه‌های سرمایه‌ای و کاهش هزینه‌های تهویه می‌شود.

ماشین‌های اسکیلر و وسایل نقلیه خدماتی برای نقش‌های پشتیبانی

الزامات عملیات بدون دیزل فراتر از چرخه‌ی حفاری و حمل و نقل است؛ تجهیزات پشتیبان نیز باید این مقررات را رعایت کنند. شرکت تووشنگ اکنون در حال ساخت دستگاه‌های الکتریکی پاک‌کننده‌ی سقف (Scalers) و قلاب‌های الکتریکی پشتیبان (Prying Trolleys) برای استفاده در محیط‌های بدون دیزل است. همچنین، تووشنگ در حال توسعه‌ی خودروهای خدمات زیرزمینی است که می‌توانند به‌صورت ماشین‌های باتری‌محرک (Battery Electric) به‌کار روند و بدین ترتیب امکان حذف کامل ماشین‌آلات دیزلی در تمامی مراحل عملیات فراهم می‌شود. با به‌کارگیری این استراتژی، هیچ‌یک از ماشین‌آلات مورد استفاده در عملیات نیازی به رعایت الزامات متفاوت تهویه و نظارت بر گازهای خروجی ندارند؛ بنابراین طراحی ساده‌تر و شرایط کاری بهتری فراهم می‌شود.

نقش سیستم تهویه‌ی متناسب با تقاضا و کنترل‌های هوشمند

اگرچه لودرهاي دستي الکتریکی با سمت چپ رانندگی (LHD) هیچ گونه انتشاری تولید نمی‌کنند، اما کارآمدترین راهکار برای استفاده از خروجی هر LHD، به‌کارگیری سیستم تهویه هوشمندی است که از طریق اتصال ۵G یا پروتکل ارتباطی معادل آن ادغام شده است. زمانی که ورود یک LHD الکتریکی در حال کار به یک محدوده حفاری (stope) شناسایی شود، می‌توان جریان هوا را به آن محدوده افزایش داد؛ در مقابل، زمانی که این محدوده خالی تشخیص داده شود، جریان هوا کاهش می‌یابد. این روش بار کلی تهویه عملیات را مجدداً کاهش می‌دهد، زیرا تهویه در زمانی که بیشترین نیاز وجود دارد، به‌صورت کارآمدتری مورد استفاده قرار می‌گیرد. کار هوشمند زیرزمینی با حداقل تهویه — که از نظر فنی بهینه و در نتیجه کم‌مصرف است — با استفاده از ماشین‌آلات هوشمند و سیستم تهویه هوشمندی حاصل می‌شود که هر دو به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند تا منبع انرژی را تکمیل کنند.

ساخت ناوگانی کاملاً آزاد از دیزل

هیچ ماشینی نمی‌تواند به تنهایی عملیاتی بدون دیزل ایجاد کند، زیرا برای جابجایی محصول و پشتیبانی از عملیات، نیاز به ناوگانی کامل از ماشین‌آلات است. شرکت توئوکسینگ سری TX از لودرها و هندلرهاي زیرزمینی (LHD) بدون دیزل، کامیون‌های باتری‌دار و طیفی از تجهیزات پشتیبانی مانند اسکالرها و قلاب‌کش‌های زیرزمینی، همچنین خودروهای خدماتی زیرزمینی را تولید می‌کند؛ که همه این موارد در پیکربندی‌هایی عرضه می‌شوند که امکان بهره‌برداری از آن‌ها با حداقل نیاز یا بدون نیاز به تهویه وجود دارد.