Արդյունաբերական հաշվետվությունների համաձայն՝ հանքը տարեցտարի ավելի խորն է՝ 30 մետր։
Խորության մեծացմանը զուգընթաց մեծանում է նաև օդափոխության և սառեցման անհրաժեշտությունը, և Հաուդենը դա գիտի Հարավային Աֆրիկայի ամենախորը հանքերի հետ աշխատելու իր փորձից։
Հաուդենը հիմնադրվել է 1854 թվականին Ջեյմս Հաուդենի կողմից Շոտլանդիայում՝ որպես ծովային ինժեներական ընկերություն, և մուտք է գործել Հարավային Աֆրիկա 1950-ական թվականներին՝ հանքարդյունաբերության և էներգետիկայի ոլորտների կարիքները բավարարելու համար: 1960-ական թվականներին ընկերությունը օգնել է երկրի խորը ոսկու հանքերը հագեցնել բոլոր անհրաժեշտ օդափոխության և սառեցման համակարգերով՝ հանքաքարը կիլոմետրերով գետնի տակ անվտանգ և արդյունավետ արդյունահանելու համար:
«Սկզբում հանքում որպես սառեցման մեթոդ օգտագործվում էր միայն օդափոխությունը, բայց հանքարդյունաբերության խորության մեծացմանը զուգընթաց անհրաժեշտ դարձավ մեխանիկական սառեցում՝ հանքում աճող ջերմային բեռը փոխհատուցելու համար», - IM-ին ասել է Հաուդենի հանքի սառեցման և կոմպրեսորների բաժնի ղեկավար Թյոնես Վասերմանը։
Հարավային Աֆրիկայի շատ խորը ոսկու հանքերում տեղադրվել են Freon™ կենտրոնախույս սառեցուցիչներ գետնի վերևում և ներքևում՝ գետնի տակ աշխատող անձնակազմի և սարքավորումների համար անհրաժեշտ սառեցումն ապահովելու համար։
Չնայած ստատուս քվոյի բարելավմանը, ստորգետնյա մեքենայի ջերմության ցրման համակարգը խնդրահարույց էր, քանի որ մեքենայի սառեցման հզորությունը սահմանափակվում էր ջերմաստիճանով և առկա արտանետվող օդի քանակով, ասաց Վասերմանը: Միևնույն ժամանակ, հանքի ջրի որակը լուրջ աղտոտում էր առաջացնում այս վաղ կենտրոնախույս սառեցուցիչներում օգտագործվող թաղանթային-խողովակային ջերմափոխանակիչների վրա:
Այս խնդիրը լուծելու համար հանքերը սկսեցին սառը օդ մղել մակերևույթից դեպի հող։ Չնայած սա մեծացնում է սառեցման հզորությունը, անհրաժեշտ ենթակառուցվածքները տեղ են զբաղեցնում սիլոսում, և գործընթացը և՛ էներգիա է պահանջում, և՛ էներգատար։
Այս խնդիրները լուծելու համար հանքերը ցանկանում են առավելագույնի հասցնել սառեցված ջրային սարքերի միջոցով հող մտնող սառը օդի քանակը։
Սա դրդեց Հաուդենին Հարավային Աֆրիկայի հանքերում ներդնել ամինաթթուների պտուտակային սառեցուցիչներ՝ առաջինը գոյություն ունեցող մակերեսային կենտրոնախույս սառեցուցիչներից հետո։ Սա հանգեցրել է այս խորը ստորգետնյա ոսկու հանքերին մատակարարվող սառեցուցիչի քանակի կտրուկ փոփոխության, որի արդյունքում մակերեսային ջրի միջին ջերմաստիճանը 6-8°C-ից նվազել է մինչև 1°C։ Հանքը կարող է օգտագործել նույն հանքային խողովակաշարային ենթակառուցվածքը, որոնցից շատերն արդեն տեղադրված են, միաժամանակ զգալիորեն մեծացնելով ավելի խորը շերտերին մատակարարվող սառեցման քանակը։
WRV 510-ի ներդրումից մոտ 20 տարի անց, ոլորտի առաջատար շուկայի խաղացող Հաուդենը մշակեց WRV 510-ը՝ 510 մմ ռոտորով մեծ բլոկային պտուտակային կոմպրեսոր: Այն այդ ժամանակ շուկայում առկա ամենամեծ պտուտակային կոմպրեսորներից մեկն էր և համապատասխանում էր Հարավային Աֆրիկայի այդ խորը հանքերը սառեցնելու համար անհրաժեշտ սառեցնող մոդուլի չափսերին:
«Սա խաղի կանոնները փոխող գործոն է, քանի որ հանքերում կարող են տեղադրել մեկ 10-12 ՄՎտ հզորությամբ չիլլեր՝ մի քանի չիլլերների փոխարեն», - ասաց Վասերմանը: «Միևնույն ժամանակ, ամոնիակը որպես կանաչ սառնագենտ լավ է համապատասխանում պտուտակային կոմպրեսորների և թիթեղային ջերմափոխանակիչների համադրություններին»:
Ամոնիակի հետ կապված նկատառումները ձևակերպվել են հանքարդյունաբերության համար նախատեսված ամոնիակի տեխնիկական բնութագրերում և անվտանգության չափորոշիչներում, որտեղ Հաուդենը կարևոր դեր է խաղացել նախագծման գործընթացում: Դրանք թարմացվել և ներառվել են Հարավային Աֆրիկայի օրենսդրության մեջ:
Այս հաջողության մասին է վկայում Հարավային Աֆրիկայի հանքարդյունաբերության կողմից աշխարհում ամենամեծը համարվող ավելի քան 350 ՄՎտ հզորությամբ ամոնիակային սառնարանային հզորության տեղադրումը։
Սակայն Հաուդենի նորարարությունները Հարավային Աֆրիկայում դրանով չավարտվեցին. 1985 թվականին ընկերությունն իր հանքային սառնարանների աճող տեսականու մեջ ավելացրեց մակերեսային սառույցի մեքենա։
Քանի որ մակերեսային և ստորգետնյա սառեցման տարբերակները մեծացվում են կամ համարվում են չափազանց թանկ, հանքերը կարիք ունեն սառեցման նոր լուծման՝ հանքարդյունաբերությունը ավելի խորը մակարդակներ ընդլայնելու համար։
Հաուդենը իր առաջին սառույց պատրաստող կայանը (օրինակը՝ ստորև) տեղադրեց 1985 թվականին Յոհաննեսբուրգից արևելք գտնվող EPM-ում (East Rand Proprietary Mine), որն ունի մոտ 40 ՄՎտ վերջնական ընդհանուր սառեցման հզորություն և 4320 տ/ժ սառույցի արտադրողականություն։
Գործողության հիմքում ընկած է մակերեսին սառույցի առաջացումը և դրա հանքի միջով ստորգետնյա սառցե ամբարտակ տեղափոխումը, որտեղ սառցե ամբարտակից եկող ջուրը շրջանառվում է ստորգետնյա սառեցման կայաններում կամ օգտագործվում է որպես տեխնոլոգիական ջուր հորատանցքերի հորատման համար։ Այնուհետև հալված սառույցը պոմպով հետ է մղվում մակերես։
Այս սառցեգործիչ համակարգի հիմնական առավելությունը պոմպային ծախսերի կրճատումն է, որը մոտավորապես 75-80%-ով կրճատում է մակերեսային սառեցված ջրի համակարգերի շահագործման ծախսերը։ Դա պայմանավորված է «ջրի փուլային անցումներում կուտակված սառեցման էներգիայի» շնորհիվ, ասաց Վասերմանը՝ բացատրելով, որ 1 կգ/վ սառույցն ունի նույն սառեցման հզորությունը, ինչ 4.5-5 կգ/վ սառեցված ջուրը։
«Գերազանց դիրքավորման արդյունավետության» շնորհիվ ստորգետնյա ամբարտակը կարող է պահպանվել 2-5°C ջերմաստիճանում՝ ստորգետնյա օդային սառեցման կայանի ջերմային աշխատանքը բարելավելու համար, կրկին մաքսիմալացնելով սառեցման հզորությունը։
Հարավային Աֆրիկայում, որը հայտնի է իր անկայուն էլեկտրացանցով, սառցե էլեկտրակայանի առանձնահատուկ արդիականության մեկ այլ առավելությունն այն է, որ համակարգը կարող է օգտագործվել որպես ջերմության կուտակման մեթոդ, որտեղ սառույցը ստեղծվում և կուտակվում է ստորգետնյա սառցե ամբարտակներում և գագաթնակետային ժամանակահատվածներում։
Վերջին օգուտը հանգեցրել է Eskom-ի կողմից աջակցվող արդյունաբերական գործընկերության նախագծի մշակմանը, որի շրջանակներում Հաուդենը ուսումնասիրում է սառույց պատրաստող սարքերի օգտագործումը էլեկտրաէներգիայի գագաթնակետային պահանջարկը նվազեցնելու համար՝ փորձարկելով Մպոնենգում և Մոաբ Հոտսոնգում՝ աշխարհի ամենախորը ստորգետնյա հանքերում։
«Մենք գիշերը (աշխատանքային ժամերից հետո) սառեցրեցինք ամբարտակը և գագաթնակետային ժամերին որպես հանքի սառեցման աղբյուր օգտագործեցինք ջուրն ու հալված սառույցը», - բացատրեց Վասերմանը: «Գագաթնակետային ժամանակահատվածներում հիմնական սառեցման բլոկները անջատվում են, ինչը նվազեցնում է ցանցի բեռը»:
Սա հանգեցրեց Մպոնենգում պատրաստի սառցե մեքենայի մշակմանը, որտեղ Հաուդենն ավարտեց աշխատանքը, ներառյալ 12 ՄՎտ հզորությամբ, 120 տ/ժ հզորությամբ սառցե մեքենայի քաղաքացիական, էլեկտրական և մեխանիկական սարքավորումները։
Մպոնենգի հիմնական սառեցման ռազմավարության վերջին լրացումներից են փափուկ սառույցը, մակերեսային սառեցված ջուրը, մակերեսային օդի սառեցուցիչները (ՄՕՍ) և ստորգետնյա սառեցման համակարգը։ Հանքավայրի ջրերում աշխատանքի ընթացքում լուծված աղերի և քլորիդների բարձր կոնցենտրացիաների առկայությունը։
Նա ասում է, որ Հարավային Աֆրիկայի հարուստ փորձը և լուծումների, այլ ոչ թե միայն արտադրանքի վրա կենտրոնացումը շարունակում են վերափոխել սառնարանային համակարգերը ամբողջ աշխարհում։
Ինչպես նշեց Վասերմանը, քանի որ ավելի ու ավելի շատ հանքեր են խորանում և ավելի շատ տարածք են զբաղեցնում հանքերում, հեշտ է տեսնել նման լուծումներ աշխարհի այլ մասերում։
Մեյնհարդտն ասել է. «Հաուդենը տասնամյակներ շարունակ իր խորը հանքերի սառեցման տեխնոլոգիան արտահանել է Հարավային Աֆրիկա։ Օրինակ, մենք 1990-ականներին Նևադայի ստորգետնյա ոսկու հանքերի համար հանքերի սառեցման լուծումներ ենք մատակարարել։
«Հարավային Աֆրիկայի որոշ հանքերում օգտագործվող հետաքրքիր տեխնոլոգիա է ջերմային սառույցի պահեստավորումը բեռի փոխանցման համար. ջերմային էներգիան պահեստավորվում է մեծ սառցե ամբարտակներում: Սառույցը արտադրվում է գագաթնակետային ժամերին և օգտագործվում գագաթնակետային ժամերին», - ասաց նա: «Ավանդաբար, սառնարանային սարքավորումները նախատեսված են առավելագույն շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի համար, որը կարող է հասնել օրական երեք ժամի ամառային ամիսներին: Այնուամենայնիվ, եթե դուք ունեք սառեցման էներգիա պահեստավորելու հնարավորություն, կարող եք կրճատել այդ հզորությունը»:
«Եթե դուք ունեք բավականին բարձր գագաթնակետային սակագնով ծրագիր և ցանկանում եք անցնել ավելի էժան սակագների ոչ գագաթնակետային ժամանակահատվածներում, սառույցի արտադրության այս լուծումները կարող են ամուր բիզնես հիմնավորում լինել», - ասաց նա: «Գործարանի սկզբնական կապիտալը կարող է փոխհատուցել շահագործման ավելի ցածր ծախսերը»:
Միևնույն ժամանակ, BAC-ը, որը տասնամյակներ շարունակ օգտագործվել է Հարավային Աֆրիկայի հանքերում, ավելի ու ավելի մեծ համաշխարհային նշանակություն է ձեռք բերում։
Ավանդական BAC նախագծերի համեմատ, BAC-ների վերջին սերունդն ունի ավելի բարձր ջերմային արդյունավետություն, քան իրենց նախորդները, ավելի ցածր հանքային օդի ջերմաստիճանի սահմաններ և ավելի փոքր տարածք։ Դրանք նաև Howden Ventsim CONTROL հարթակում ինտեգրում են պահանջարկի համաձայն սառեցման (CoD) մոդուլ, որը ավտոմատ կերպով կարգավորում է օձիքի օդի ջերմաստիճանը՝ համապատասխանեցնելով այն ստորգետնյա կարիքներին։
Անցած տարվա ընթացքում Հաուդենը Բրազիլիայի և Բուրկինա Ֆասոյի հաճախորդներին մատակարարել է երեք նոր սերնդի BAC-ներ։
Ընկերությունը նաև կարող է արտադրել հատուկ լուծումներ դժվար շահագործման պայմանների համար. վերջերս կատարված օրինակ է Հարավային Ավստրալիայի Կարապատենա հանքում OZ Minerals-ի համար BAC ամոնիակային սառեցուցիչների «եզակի» տեղադրումը։
«Հաուդենը Ավստրալիայում տեղադրել է չոր կոնդենսատորներ՝ Հաուդենի ամոնիակային կոմպրեսորներով և փակ ցիկլով չոր օդային սառեցուցիչներով՝ ջրի բացակայության պայմաններում», - ասաց Վասերմանը տեղադրման մասին: «Հաշվի առնելով, որ սա «չոր» տեղադրում է, և ոչ թե ջրային համակարգերում տեղադրված բաց ցողիչ սառեցուցիչներ, այս սառեցուցիչները նախատեսված են առավելագույն արդյունավետության համար»:
Ընկերությունն այժմ փորձարկում է Բուրկինա Ֆասոյի Յարամոկո Ֆորտունա Սիլվեր (նախկինում՝ Ռոքսգոլդ) հանքում նախագծված և կառուցված 8 ՄՎտ հզորությամբ ցամաքային BAC կայանի (նկարում ներկայացված է ստորև) աշխատանքի ժամանակի մոնիթորինգի լուծումը։
Յոհաննեսբուրգի Հաուդենի գործարանի կողմից կառավարվող համակարգը թույլ է տալիս ընկերությանը խորհրդատվություն տրամադրել արդյունավետության հնարավոր բարելավումների և սպասարկման վերաբերյալ՝ գործարանի օպտիմալ աշխատանքը պահպանելու համար: Բրազիլիայի Էրո Քափըր քաղաքի Կարաիբա հանքարդյունաբերական համալիրի BAC բլոկը նույնպես նախագծված է այս գործառույթն օգտագործելու համար:
«Total Mine Ventilation Solutions» (TMVS) հարթակը շարունակում է կառուցել կայուն արժեք ավելացնող հարաբերություններ, և ընկերությունը 2021 թվականին երկրում մեկնարկելու է պահանջարկի վրա հիմնված օդափոխության (VoD) երկու իրագործելիության ուսումնասիրություն։
Զիմբաբվեի սահմանին գտնվող ընկերությունը աշխատում է մի նախագծի վրա, որը հնարավորություն կտա ստորգետնյա հանքերում ավտոմատ դռների համար տեսա-պահանջարկի միջոցով միացնել դրանք, թույլ տալով դրանք բացվել տարբեր ընդմիջումներով և ապահովել ճիշտ քանակությամբ սառեցնող օդ՝ կախված մեքենայի կոնկրետ կարիքներից։
Այս տեխնոլոգիական զարգացումը, որն օգտագործում է առկա հանքարդյունաբերական ենթակառուցվածքները և պատրաստի տվյալների աղբյուրները, Howden-ի ապագա արտադրանքի կարևոր մասն է կազմելու։
Հաուդենի փորձը Հարավային Աֆրիկայում. Սովորեք, թե ինչպես մշակել սառեցման լուծումներ՝ խորը ոսկու հանքերում ջրի վատ որակի հետ կապված խնդիրները լուծելու համար, ինչպես լուծումները դարձնել հնարավորինս էներգաարդյունավետ՝ ցանցում խնդիրներից խուսափելու համար, և ինչպես բավարարել օդի որակի ամենախիստ պահանջները: Կարգավորում. կշարունակի օգուտ բերել հանքերին ամբողջ աշխարհում:
«Միջազգային հանքարդյունաբերական թիմ» հրատարակչություն, 2 Քլարիջ Քորթ, Լոուեր Քինգս Ռոուդ, Բերքհամսթեդ, Հերտֆորդշիր, Անգլիա, HP4 2AF, Մեծ Բրիտանիա