تصميم شبكات التهوية

تصميم شبكات التهوية هو العملية الهندسية التي تحدد كيف ينتقل الهواء داخل المنجم من نقاط الدخول إلى مناطق العمل ثم إلى مسارات العودة، مع ضمان أن يصل التدفق المطلوب لكل منطقة دون فقدان السيطرة على الاتجاه أو الضغط. في بيئة التعدين تحت الأرض تتغير الشبكة باستمرار مع تقدم الحفر وفتح الممرات وإغلاقها، لذلك يجب أن يكون التصميم قابلاً للتوسع والتعديل مع الحفاظ على معايير السلامة وجودة الهواء.

يعتمد التصميم الناجح على فهم مكونات الشبكة: مسارات رئيسية وفرعية، نقاط تنظيم مثل الأبواب والحواجز، ومناطق مقاومة عالية قد تسبب اختناقات. تُستخدم حسابات مقاومة الشبكة لتقدير فقدان الضغط عبر المسارات، لأن هذا الفقد هو الذي يحدد الضغط الذي يجب أن توفره مراوح المناجم للحفاظ على التدفق المستهدف. كما أن توزيع التدفق لا يتحقق تلقائياً؛ بل يحتاج إلى موازنة دقيقة بين الفروع لمنع نقص الهواء في واجهة حرجة أو حدوث قصر دائرة هوائية بين الدخول والعودة.

في التطبيق العملي، يراعى عند تصميم الشبكة تقليل التسريبات وتحسين الإحكام، لأن التسريب يعني فقدان هواء مدفوع بتكلفة طاقة كبيرة دون فائدة في مناطق العمل. كما يتم التفكير في مسارات الطوارئ وإمكانية عزل أجزاء من الشبكة عند وقوع حادث أو عند أعمال صيانة. ويُعد الربط بين التصميم وتشغيل المراوح محوراً أساسياً: فالشبكة المصممة جيداً تسمح للمروحة بالعمل قرب نقطة الكفاءة الأعلى، ما يقلل استهلاك الطاقة ويزيد الاعتمادية.

• تحديد المتطلبات: تدفق الهواء لكل منطقة وفق المخاطر والتشغيل والمعدات.
• تخطيط مسارات الدخول والعودة لتقليل القصر الهوائي والاختناقات.
• حساب مقاومة الشبكة وفقدان الضغط لاختيار مراوح مناسبة وتحقيق الاستقرار.
• تنظيم الفروع بالأبواب والحواجز لضبط الاتجاه وتوازن التوزيع.
• إدراج نقاط قياس ومراقبة للتحقق المستمر وتحديث التصميم عند تغيّر الشبكة.

بعد التنفيذ، لا ينتهي دور التصميم؛ بل تبدأ مرحلة التحقق والتحسين عبر قياسات ميدانية للتدفق والضغط وجودة الهواء. عند ظهور اختلافات يتم تعديل الشبكة أو ضبط تشغيل المراوح أو إضافة تهوية موضعية. هذا النهج المعياري يجعل شبكة التهوية أكثر استقراراً ويقلل المخاطر المرتبطة بالغازات والغبار، ويمنح المنجم نظاماً يمكن التحكم فيه وتحسينه مع مرور الوقت دون فقدان متطلبات السلامة.