مقالات

آشنایی با تجهیزات و 3 روش تهویه در معادن

تهویه در معادن

یکی از مسائل مهم در ایمنی معادن زیرزمینی، سیستم تهویه مطبوع دقیق و صحیح در این مکان هاست. معادن زیرزمینی محیط هایی پر مخاطره از نظر فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک برای کارگران هستند. عمده این خطرات به مسائل مرتبط با تهویه و تبادل هوا مربوط می شود؛ لذا تهویه در معادن یکی از ارکان اصلی برای حفظ سلامت کارکنان آن است و با رعایت اصولی می توان امنیت جانی کارگان معدن را نیز تامین کرد.

 بهترین راهکارها برای تامین هوای تازه و حذف هوای آلوده با گازهای خطرناک، تهویه در معادن و استفاده از تجهیزاتی چون شبکه ای از راه های هوایی، انواع فن، کانال یا دریچه تامین هوا و…. است. با اجرای دقیق و مهندسی شده سیستم های تهویه، می توان ضمن تامین امنیت کارگران و بهبود کیفیت هوای معدن، محیط کاری راحت و سازنده برای آنها ایجاد کرد. برای رسیدن به این هدف باید چگونه عمل کرد؟ سیستم ها و روش های مهندسی شده جهت تامین هوای تازه در این مکان های زیرزمینی کدامند؟

3 روش تهویه در معادن

روش های تهویه در معادن

سیستم های تبادل هوا در معدن های زیرزمینی باید به گونه ای طراحی شوند که علاوه بر انتقال هوا از راه های هوایی اصلی، هوای محیط کار در این مکان را نیز رقیق کنند. این سیستم ها باید با کمترین تلفات، بیشترین حجم هوای ورودی و کمترین هزینه، طراحی و اجرا شوند. با توجه به این موارد، از چند روش اصلی جهت تامین هوای مورد نیاز کارگاه های استخراج و تونل های کار استفاده می شود. 

1. روش دهشی

اساس روش دهشی تهویه در معادن، ورود هوای تازه از دهانه ورودی معدن، رقیق شدن هوای کهنه، گازهای خطرناک و گرد و غبار موجود در این مکان است. در این روش از یک ونتیلاتور لوله هوا استفاده می شود. روش دهشی برای معادنی که نیاز به تونل سازی سریع دارند، گزینه مناسبی نیست. این روش یک مشکل اساسی دارد و آن هم این است که گرد و غبار و دود در تمام طول تونل حرکت می کند؛ در نتیجه جهت انجام تهویه باید کلیه کارگران را از محل دور کرد.

2. روش مکشی، بهترین روش کاهش گرد و غبار در معدن

در این روش، بر خلاف روش دهشی، تجهیزات مربوط به تهویه در دهانه خروجی معدن قرار داده می شود. لوله مکش قرار گرفته در این دهانه، گازهای سمی و گرد و غبار فضای داخل را به بیرون هدایت می کند. در این روش محدودیت هایی برای قرار دادن لوله تهویه در محل کار کارگران وجود دارد. یکی از این محدودیت ها، فاصله نزدیک نصب این لوله تا فضای کار است؛ در حالی که این فاصله باید در حدود 15-12 متر باشد.

در روش مکشی به دلیل ایجاد فضایی راکد در انتهای لوله تهویه و تمرکز زیاد گرد و غبار در آن، از یک ونتیلاتور دهشی و لوله کوتاهی دیگر برای انتقال هوای تازه به محیط استفاده می شود. این تجهیزات باعث ورود گرد و غبار متراکم شده به دهانه ورودی لوله مکش می شوند.

3. ترکیبی از دو روش مکشی و دهشی

تهویه در معادن به روش ترکیبی، ادغامی از دو روش ذکر شده دهشی و مکشی است. در این روش به موازات پیشرفت کار کارگران و حفر تونل، امکان تنظیم خروجی هوا وجود دارد. علاوه بر این، جهت خارج کردن گرد و غبار از دهش، می توان سرعت تهویه را کم و زیاد کرد. در این روش به منظور ایجاد هوای صاف فضای کار، استفاده از یک لوله کمکی در نقطه انتهای لوله مکش تا جبهه کار ضروری است.

تجهیزات رایج تهویه معدن

تجهیزات تهویه در معدن

تامین هوای تازه در معادن، مستلزم یک برنامه ریزی و طراحی دقیق و مهندسی شده جهت استفاده از تجهیزات مناسب است. جهت طراحی سیستم های تهویه در این مکان ها، باید سه فاکتور مهم میزان کل جریان هوای مورد نیاز، توزیع رضایت بخش و فشار مورد نیاز فن های معدن مدنظر قرار گیرند؛ تا تبادل هوا به شکلی موثر انجام شود.

عمده ترین سیستم هایی که با هدف تامین هوای تازه در معادن زیرزمینی کاربرد دارند عبارتند از:

  • اورکاست: پل های هوایی ساخته شده از بلوکه های بتنی، فولادی و سنگ های تراش داده شده هستند. در این پل ها، مجاری ورودی و بازگشتی برای عبور از یکدیگر تعبیه شده است.
  • درهای دسترسی: تجهیزاتی ساخته شده از فولاد هستند که در ایستگاه های بین راه های هوایی ورودی و برگشتی قرار داده می شوند.
  • تنظیم کننده: رگلاتورها و تعدیل کننده هایی جهت تهویه در معادن هستند که با هدف به حداقل رساندن جریان هوا در یک بخش معین از معدن استفاده می شوند.
  • فن های تقویت کننده: سیستم هایی هستند که با هدف در دسترس قرار دادن میزانی نامحدود از هوا در بخشی از معدن به کار می روند. در طراحی این سیستم ها، رعایت کنترل نشتی بدون ایجاد چرخش نامطلوب هوا در شرایط اضطراری یا عادی ضرورت دارد.
  • استاپر یا سربند: شامل دیواره های هوایی ساخته شده از بلوکه های بتنی، سنگ، فولاد و .. هستند. این تجهیزات جهت پخش هوا و توزیع موثر آن کاربرد دارند.
  • قفل هوا: این بخش از تجهیزات تهویه، مجموعه ای از دو یا چند در است. این تجهیزات در شرایط نیاز به درهای دسترسی بین راه های ورودی و برگشتی و بالا بودن دیفرانسیل فشار مورد استفاده قرار می گیرند.
  • خطوط شفت یا لوله های دریچه دار: تجهیزاتی مقاوم به آتش هستند که به سقف، اطراف و کف معادن زیرزمینی فلزات و غیر فلزات متصل می شوند. به این ترتیب، امکان نصب استاپر در نقاطی از معدن که اختلاف فشار دارد فراهم می شود. این تجهیزات عمدتا در ساختار فن های کمکی به کار می روند.
  • اسکراب: دستگاه هایی برای حذف گرد و غبار و تقویت جریان هوای تازه به داخل معدن هستند.

5 نوع فن در تهویه معدن

انواع فن در تهویه معدن

فن ها از جمله تجهیزاتی هستند که  جهت تخلیه گازهای خطرناک و ورود هوای تازه در معدن کاربرد دارند. این تجهیزات شامل انواع مختلفی هستند که با توجه به اندازه و فشار معدن، ترکیب گازها و … مورد استفاده قرار می گیرند.

1. فن های تهویه اصلی

این گروه از فن های تهویه در معادن، در هدایت هوای تازه به داخل و خروج هوای آلوده از آن نقش دارند. این فن ها در هر 40-20 ثانیه یک بار، هوای داخل معدن را تعویض می کنند. مکش هوا از طریق فن های اصلی 150 متر مکعب در ثانیه است. فن های اصلی بالای سطح زمین قرار می گیرند.

2. فن های تهویه ثانویه یا کمکی

فن های ثانویه، سیستم های حیاتی تهویه در معدن هستند که با هدف تکمیل این سیستم ها به کار می روند. این فن ها تجهیزاتی کوچک، قابل حمل و کاربردی در معادن عمیق و گسترده هستند. محل قرارگیری این بخش از تجهیزات تهویه، برخلاف فن های اصلی، در عمق معادن است.

3. فن های سانتریفیوژی

فن هایی متشکل از یک پره مرکزی دیسکی شکل و یک محفظه عبور جریان هوا با ابعادی بزرگ هستند. فن های سانتریفیوژی جهت تهویه عمومی کاربرد دارند.

4. فن های محوری

در فن های محوری از پره هایی عمود بر هم و افقی شکل استفاده می شود. این فن ها در مکان هایی خاص از معدن و با هدف ایجاد جریان هوای موازی استفاده می گردند. در مقایسه با فن های سانتریفیوژی، سایز کوچک تری دارند.

5. بوستر فن

بوستر فن یا فن تقویت کننده، شامل یک فن بزرگ زیرزمینی است که به صورت سری با فن اصلی نصب می شود. هدف از کاربرد این تجهیزات، افزایش فشار هوای تهویه عبوری از کانال های هوا، کاهش فشار فن اصلی و کم کردن هزینه های تهویه است. از طریق اتصال این فن ها به سیستم تهویه اصلی، امکان بهینه کردن جریان هوا در معادن زیرزمینی فراهم می شود.

عوامل موثر بر انتخاب فن های مورد استفاده در معادن

عوامل موثر در انتخاب فن

در هنگام انتخاب فن برای استفاده در معدن باید موارد زیر را در نظر گرفت:

  • در طراحی سیستم های تهویه در معادن، ابعاد این مکان ارتباط مستقیمی با میزان نیاز به تهویه دارد. معادن بزرگ تر به سیستم هایی مجهز تر و بزرگ تر نیاز دارند. در چنین معادنی باید فن هایی با اندازه بزرگ جهت تبادل هوا استفاده شود.
  • جهت انتخاب نوع فن در سیستم های تهویه معادن باید فشار معدن نیز مدنظر قرار گرفته شود.
  • ترکیب گازهای موجود در معدن، فاکتور موثر دیگری در تعیین نوع فن های کاربردی این مکان است.
  • با توجه به استانداردها و مقررات محیطی، رعایت ایمنی و بهداشت کارگران، ممکن است نوع خاصی از فن در این مکان ها استفاده شود.
  • در برخی معادن ممکن است تهویه ترکیبی مورد نیاز باشد. در چنین مواردی باید نوع فن با توجه به این مسئله تعیین شود.
  • نوع فن در معدن باید بر اساس کاربرد این تجهیزات انتخاب شود.

بهبود تهویه معادن زیرزمینی با چند نکته کلیدی

بهبود کیفیت هوای معدن

با رعایت نکات اساسی زیر می توان در بهبود تصفیه هوا در معدن کمک شایانی کرد:

  • جهت طراحی سیستم های تهویه معدن ،در ابتدا باید با توجه به فاکتورهایی چون نوع معدن، ترکیب گازها و شرایط محیطی، نیازهای تهویه در این مکان سنجش شوند.
  • آموزش خطرات و راهکارهای امنیت در معادن برای کارکنان از اهمیت بالایی برخوردار است.
  • تعبیه حسگرهای گاز در معدن، ضمن تشخیص گازهای مضر، خطرات ناشی از تجمع این گازها را به حداقل می رساند.
  • استفاده از فناوری های نوین، نقش موثری در تنظیم و کنترل تبادل هوا و کارایی سیستم های مرتبط در معادن دارد.
  • جهت کنترل میزان گازهای مضر و خطرناک، استفاده از سیستم های پایش و مانیتورینگ در این مکان حائز اهمیت است.

در پایان، چرا تهویه در معدن اهمیت دارد؟

اهمیت سیستم تهویه در معادن و پیاده سازی سیستم های مناسب در افزایش امنیت، سلامتی و روحیه کارگران بسیار قابل توجه است. این سیستم ها، ضمن تامین هوای تازه در حفظ میزان مناسب اکسیژن و حذف گازهای مضر و پرخطر، موثر عمل می کنند. گازهایی چون متان، دی اکسید کربن و گازهای ناشی از فرایندهای معدنی، با استفاده از این سیستم ها کنترل می شوند. سیستم های تهویه مناسب ضمن خروج این گازها از ایجاد انفجار و بروز خطراتی دیگر پیشگیری می کنند.

در یک برنامه ریزی صحیح برای اجرای سیستم های تهویه مناسب در معادن، باید ضمن تعیین مقدار هوای مورد نیاز گردش، استانداردهای بهداشتی و ایمنی در طراحی رعایت شوند. این سیستم ها باید با فراهم کردن حجم، فشار و کیفیت مورد نیاز هوا، تداخل و هزینه تولید را به حداقل برسانند. تنها در اینصورت چرخه کارآمد تولید هوا امکان پذیر خواهد بود. برای تهیه انواع درچه های تهویه با کیفیت می توانید به سایت آپاداناکالا مراجعه نمایید.

من محمد حسین حسینی با مدرک هنرستانی در رشته ماشین ابزار موسس شرکت آپادانا کالا از سال 1399 در عرصه‌ی تولید دریچه‌های تهویه و تنظیم هوا  فعالیت می‌ کنم. سعی می کنم تجربیات و مطالعات خودم رو در حیطه تهویه هوا با شما به اشتراک بگذارم تا هوای خوب رو با هم تجربه کنیم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *