Sənaye hesabatlarına görə, mədənin dərinliyi hər il 30 metrə çatır.
Dərinlik artdıqca ventilyasiya və soyutma sistemlərinə ehtiyac da artır və Howden bunu Cənubi Afrikadakı ən dərin mədənlərlə iş təcrübəsindən bilir.
Howden 1854-cü ildə Şotlandiyada Ceyms Houden tərəfindən dəniz mühəndisliyi şirkəti kimi təsis edilib və 1950-ci illərdə mədən və enerji sənayesinin ehtiyaclarını ödəmək üçün Cənubi Afrikaya daxil olub. 1960-cı illərə qədər şirkət ölkənin dərin qızıl mədənlərini yeraltından kilometrlərlə filizin təhlükəsiz və səmərəli şəkildə çıxarılması üçün lazım olan bütün ventilyasiya və soyutma sistemləri ilə təchiz etməyə kömək edib.
Howden-in Mədən Soyutma və Kompressorlar şöbəsinin rəhbəri Teunes Wasserman IM-ə bildirib ki, "Əvvəlcə mədən yalnız soyutma metodu kimi ventilyasiyadan istifadə edirdi, lakin mədən dərinliyi artdıqca, mədəndəki artan istilik yükünü kompensasiya etmək üçün mexaniki soyutma tələb olunurdu".
Cənubi Afrikadakı bir çox dərin qızıl mədənlərində yeraltı işçilər və avadanlıqlar üçün lazımi soyutma təmin etmək məqsədilə yerin üstündə və altında Freon™ mərkəzdənqaçma soyuducuları quraşdırılıb.
Vassermanın sözlərinə görə, mövcud vəziyyətin yaxşılaşmasına baxmayaraq, yeraltı maşının istilik yayma sistemi problemli idi, çünki maşının soyutma qabiliyyəti temperatur və mövcud işlənmiş hava miqdarı ilə məhdudlaşırdı. Eyni zamanda, mədən suyunun keyfiyyəti bu erkən mərkəzdənqaçma soyuducularında istifadə olunan qabıqlı və borulu istilik dəyişdiricilərinin ciddi şəkildə çirklənməsinə səbəb oldu.
Bu problemi həll etmək üçün mədənlər səthdən yerə soyuq hava vurmağa başladı. Bu, soyutma qabiliyyətini artırsa da, lazımi infrastruktur silosda yer tutur və proses həm enerji, həm də enerji tələb edir.
Bu problemləri həll etmək üçün mədənlər soyudulmuş su qurğuları vasitəsilə yerə gətirilən soyuq havanın miqdarını maksimum dərəcədə artırmaq istəyirlər.
Bu, Howden şirkətini Cənubi Afrikadakı mədənlərdə mövcud yerüstü mərkəzdənqaçma soyuducularından sonra ilk olaraq amino vintli soyuducuların tətbiqinə sövq etdi. Bu, dərin yeraltı qızıl mədənlərinə verilə bilən soyuducu mayenin miqdarında mərhələli bir dəyişikliyə səbəb oldu və nəticədə səth suyunun orta temperaturu 6-8°C-dən 1°C-yə düşdü. Mədən, bir çoxu artıq quraşdırılmış eyni mədən boru kəməri infrastrukturundan istifadə edə bilər və eyni zamanda daha dərin təbəqələrə verilən soyutma miqdarını əhəmiyyətli dərəcədə artırır.
WRV 510-un təqdimatından təxminən 20 il sonra, bu sahədə aparıcı bazar oyunçusu olan Howden, 510 mm rotorlu böyük bloklu vintli kompressor olan WRV 510-u hazırladı. O dövrdə bazardakı ən böyük vintli kompressorlardan biri idi və dərin Cənubi Afrika mədənlərini soyutmaq üçün lazım olan soyuducu modul ölçüsünə uyğun gəlirdi.
Vasserman dedi: “Bu, oyunu dəyişdirir, çünki mədənlər bir dəstə soyuducu əvəzinə tək bir 10-12 MVt gücündə soyuducu quraşdıra bilər. Eyni zamanda, yaşıl soyuducu kimi ammonyak vintli kompressorlar və lövhəli istilik dəyişdiricilərinin kombinasiyaları üçün çox uyğundur.”
Ammonyak mülahizələri mədən sənayesi üçün ammonyak üçün spesifikasiyalarda və təhlükəsizlik standartlarında rəsmiləşdirilib və Howden dizayn prosesində mühüm rol oynayıb. Onlar yenilənib və Cənubi Afrika qanunvericiliyinə daxil edilib.
Bu uğur, dünyada ən böyük hesab edilən Cənubi Afrikanın mədən sənayesi tərəfindən 350 MVt-dan çox ammonyak soyuducu gücünün quraşdırılması ilə sübut olunur.
Lakin Howden şirkətinin Cənubi Afrikadakı innovasiyası bununla bitmədi: 1985-ci ildə şirkət artan mədən soyuducuları çeşidinə səth buz maşını əlavə etdi.
Səth və yeraltı soyutma variantları maksimum dərəcədə istifadə olunduğundan və ya çox baha hesab olunduğundan, mədənlərin daha dərin səviyyələrə qədər mədənçiliyi daha da genişləndirmək üçün yeni bir soyutma həllinə ehtiyacı var.
Howden şirkəti ilk buz istehsalı zavodunu (aşağıdakı nümunə) 1985-ci ildə Yohannesburqun şərqindəki EPM-də (Şərq Rand Mülkiyyət Mədənində) quraşdırmışdır. Mədənin ümumi soyutma gücü təxminən 40 MVt və buz istehsalı gücü saatda 4320 t təşkil edir.
Əməliyyatın əsasını səthdə buz əmələ gətirmək və onu mədəndən keçərək yeraltı buz bəndinə daşımaq təşkil edir. Burada buz bəndindən çıxan su yeraltı soyutma stansiyalarında dövriyyəyə buraxılır və ya quyuların qazılması üçün texnoloji su kimi istifadə olunur. Əridilmiş buz daha sonra yenidən səthə vurulur.
Bu buz hazırlayıcı sistemin əsas üstünlüyü, səth soyudulmuş su sistemləri ilə əlaqəli əməliyyat xərclərini təxminən 75-80% azaldan nasos xərclərinin azaldılmasıdır. Bu, suyun faza keçidlərində saxlanılan daxili soyutma enerjisi ilə əlaqədardır, deyə Vasserman bildirib və izah edib ki, 1 kq/s buzun 4,5-5 kq/s dondurulmuş su ilə eyni soyutma qabiliyyətinə malikdir.
"Əla yerləşdirmə səmərəliliyi" sayəsində yeraltı hava soyutma stansiyasının istilik göstəricilərini yaxşılaşdırmaq və soyutma qabiliyyətini yenidən maksimum dərəcədə artırmaq üçün yeraltı bənd 2-5°C temperaturda saxlanıla bilər.
Cənubi Afrikada, qeyri-sabit elektrik şəbəkəsi ilə tanınan bir ölkədə buz elektrik stansiyasının xüsusi əhəmiyyətinin digər bir üstünlüyü, sistemin yeraltı buz bəndlərində və pik dövrlərdə buzun yarandığı və yığıldığı istilik saxlama metodu kimi istifadə etmək qabiliyyətidir.
Sonuncu fayda, Eskom tərəfindən dəstəklənən sənaye tərəfdaşlığı layihəsinin inkişafına gətirib çıxardı və bu layihə çərçivəsində Howden dünyanın ən dərin yeraltı mədənləri olan Mponeng və Moab Hotsong-da sınaq nümunələri ilə pik elektrik enerjisi tələbatını azaltmaq üçün buz istehsalçılarının istifadəsini araşdırır.
Vasserman izah etdi: “Biz gecələr (iş saatlarından sonra) bəndi dondurduq və pik saatlarda mədənin soyutma mənbəyi kimi su və əridilmiş buzdan istifadə etdik. Əsas soyutma qurğuları pik dövrlərdə söndürülür ki, bu da şəbəkədəki yükü azaldır.”
Bu, Mponengdə hazır buz maşınının hazırlanmasına gətirib çıxardı və Howden burada 12 MVt gücündə, 120 t/saatlıq buz maşını üçün mülki, elektrik və mexaniki avadanlıqlar da daxil olmaqla işləri tamamladı.
Mponeng-in əsas soyutma strategiyasına son əlavələr yumşaq buz, səth soyudulmuş su, səth hava soyuducuları (BAC) və yeraltı soyutma sistemini əhatə edir. İş zamanı mədən sularında yüksək konsentrasiyalarda həll olmuş duzların və xloridlərin olması.
O deyir ki, Cənubi Afrikanın zəngin təcrübəsi və yalnız məhsullara deyil, həm də həllərə yönəlməsi dünyanın soyuducu sistemlərini dəyişdirməyə davam edir.
Vassermanın qeyd etdiyi kimi, getdikcə daha çox mədən dərinləşdikcə və mədənlərdə daha çox yer açıldıqca, dünyanın digər yerlərində də bu kimi həll yollarını görmək asandır.
Meinhardt dedi: “Howden on illərdir ki, dərin mədən soyutma texnologiyasını Cənubi Afrikaya ixrac edir. Məsələn, biz 1990-cı illərdə Nevada ştatındakı yeraltı qızıl mədənləri üçün mədən soyutma həlləri təmin etmişik.
“Cənubi Afrikanın bəzi mədənlərində istifadə edilən maraqlı bir texnologiya, yük daşınması üçün termal buzun saxlanmasıdır - istilik enerjisi böyük buz bəndlərində saxlanılır. Buz pik saatlarda istehsal olunur və pik saatlarda istifadə olunur”, - deyə o bildirib. “Ənənəvi olaraq, soyuducu qurğular yay aylarında gündə üç saata çata biləcək maksimum ətraf mühit temperaturu üçün nəzərdə tutulub. Lakin, soyutma enerjisini saxlamaq imkanınız varsa, bu tutumu azalda bilərsiniz.”
“Əgər kifayət qədər yüksək pik tempi olan bir planınız varsa və pik olmayan dövrlərdə daha ucuz qiymətlərə keçmək istəyirsinizsə, bu buz hazırlama həlləri güclü bir biznes əsası yarada bilər”, - deyə o bildirib. “Zavod üçün ilkin kapital daha aşağı əməliyyat xərclərini kompensasiya edə bilər.”
Eyni zamanda, onilliklərdir Cənubi Afrika mədənlərində istifadə edilən BAC getdikcə daha çox qlobal əhəmiyyət kəsb edir.
Ənənəvi BAC dizaynları ilə müqayisədə, ən son nəsil BAC-lar sələflərinə nisbətən daha yüksək istilik səmərəliliyinə, daha aşağı mədən havası temperatur limitlərinə və daha kiçik sahəyə malikdir. Onlar həmçinin Howden Ventsim CONTROL platformasına tələb üzrə soyutma (CoD) modulunu inteqrasiya edirlər ki, bu da yaxalıq havasının temperaturunu yeraltı ehtiyaclara uyğun olaraq avtomatik olaraq tənzimləyir.
Son bir il ərzində Howden Braziliya və Burkina Fasodakı müştərilərə üç yeni nəsil BAC təqdim edib.
Şirkət həmçinin çətin iş şəraiti üçün xüsusi həllər istehsal edə bilir; buna son nümunə olaraq Cənubi Avstraliyadakı Carrapateena mədənində OZ Minerals üçün BAC ammonyak soyuducularının "unikal" quraşdırılmasını göstərmək olar.
Wasserman quraşdırma haqqında dedi: “Howden, Avstraliyada mövcud suyun olmaması halında Howden ammonyak kompressorları və qapalı dövrəli quru hava soyuducuları ilə quru kondensatorlar quraşdırdı. Bunun su sistemlərində quraşdırılmış açıq sprey soyuducuları deyil, 'quru' quraşdırma olduğunu nəzərə alsaq, bu soyuducular maksimum səmərəlilik üçün hazırlanmışdır.”
Şirkət hazırda Burkina Fasodakı Yaramoko Fortuna Silver (əvvəllər Roxgold) mədənində layihələndirilmiş və tikilmiş 8 MVt gücündə quruda yerləşən BAC zavodu (aşağıda təsvir olunub) üçün işləmə müddətinin monitorinqi həllini sınaqdan keçirir.
Yohannesburqdakı Howden zavodu tərəfindən idarə olunan sistem, şirkətə zavodun optimal işləməsini təmin etmək üçün potensial səmərəliliyin artırılması və texniki xidmət barədə məsləhət verməyə imkan verir. Braziliyanın Ero Copper şəhərindəki Caraiba mədən kompleksindəki BAC qurğusu da bu xüsusiyyətdən istifadə etmək üçün hazırlanmışdır.
Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) platforması davamlı əlavə dəyər əlaqələri qurmağa davam edir və şirkət 2021-ci ildə ölkədə iki Tələb üzrə Ventilation (VoD) texniki-iqtisadi əsaslandırma tədqiqatına başlayacaq.
Zimbabve sərhədində yerləşən şirkət, yeraltı mədənlərdə avtomatik qapılar üçün tələb üzrə videoyazılı qapıları təmin edəcək bir layihə üzərində işləyir. Bu, onların müxtəlif intervallarla açılmasına və nəqliyyat vasitəsinin xüsusi ehtiyaclarından asılı olaraq lazımi miqdarda soyutma havası təmin etməsinə imkan verəcək.
Mövcud mədən infrastrukturundan və hazır məlumat mənbələrindən istifadə edərək həyata keçiriləcək bu texnologiya inkişafı Howden-in gələcək məhsullarının vacib bir hissəsi olacaq.
Cənubi Afrikadakı Howden təcrübəsi: Dərin qızıl mədənlərində suyun keyfiyyətinin aşağı olması ilə mübarizə aparmaq üçün soyutma həllərinin necə dizayn ediləcəyini, şəbəkə problemlərindən qaçınmaq üçün mümkün qədər enerjiyə qənaət edən həllərin necə hazırlanacağını və dünya miqyasında ən sərt hava keyfiyyəti tələblərinin bəzilərinə necə cavab veriləcəyini öyrənin. Tənzimləmə - dünya miqyasında mədənlər üçün öz bəhrəsini verməyə davam edəcək.
International Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire İngiltərə HP4 2AF, Böyük Britaniya