Уул уурхайн сэнс гэж юу вэ? — Үндсэн ойлголт ба төрлүүд

Уул уурхайн сэнс гэж юу вэ?

 уул уурхайн сэнс (мөн уурхайн агааржуулалтын сэнс гэж нэрлэдэг) нь газар доорх уурхай, малталт, хонгилын орчинд цэвэр агаарыг тасралтгүй хөдөлгөж, бохирдлыг зайлуулах зориулалттай хүнд даацын үйлдвэрийн сэнс юм. Үндсэн үүрэг нь шаардлагатай хэмжээний цэвэр агаар нийлүүлэх, тоос ба хорт хий, утааг шингэлж гадагшлуулах, температур ба чийгшлийн горимыг тогтвортой барих, уурхайчдын аюулгүй ажлын орчныг хангах явдал юм.

Хэрэв агааржуулалтын системийг буруу төлөвлөж, зохистой удирдлага, хяналтгүй орхивол газар доорх уурхайд метан, дизель тоног төхөөрөмжийн утаа, тэсэлгээний хий, тоосонцор хурдан хуримтлагдаж, дэлбэрэлт, хордлого болон урт хугацааны амьсгалын замын өвчлөлийн эрсдэл огцом нэмэгддэг.

Уурхайд агааржуулалтын сэнс яагаад зайлшгүй хэрэгтэй вэ?

Орчин үеийн газар доорх уурхай бүр бүрэн хэмжээний агааржуулалтын системд тулгуурладаг. Үүнд:

• Оруулгын агаарын малталт, буцах агаарын малталт (оруулгын ба буцах малталтууд)

• Босоо ам, өргүүрийн босоо ам болон бусад босоо малталтууд

• Хана хаалт, хаалга, зохицуулагч, агаарын суваг (дукт)

• Агаарын урсгалыг хөтлөх нэг эсвэл хэд хэдэн уурхайн сэнс

        Зураг: Гадаргад байрлах үндсэн сэнсээр цэвэр агаарыг оруулгын агаарын малталтаар доош шахна. Агаар нь малталтын үзүүрийн орон нутгийн сэнсүүдээр тархаж, буцах агаарын малталтаар дамжин гадарга руу гарна — газар доорх уурхайн агааржуулалтын хялбаршуулсан жишээ.

Энэ системийн “хөдөлгүүр” нь уурхайн сэнс юм. Тэд:

• Гадаргын агаараас шинэ агаарыг уурхай руу түлхэх буюу сорж оруулах

• Метан, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл зэрэг хийг аюулгүй түвшинд хүртэл шингэлж зайлуулах

• Олборлолтын нүүр болон ачих цэгүүдийн орчим дахь тоосжилтыг бууруулах

• Хад чулуулгийн дулаан, тоног төхөөрөмжийн ялгаруулалт, гүн уурхайд үүсэх дулааны ачааллаас шалтгаалах халалт, чийгийг зайлуулах

• Агаарын хурдыг хангалттай барьж, бохирдуулагч бодис “агаар солилцоо муутай (зогсонги) бүсэд” саатахгүй байх нөхцөлийг бүрдүүлэх

Иймээс сайн төлөвлөгдсөн сэнсний систем нь уурхайн аюулгүй ажиллагааны менежментийн хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм.

Уурхайн сэнсний үндсэн төрлүүд

Уурхайн агааржуулалтын инженерчлэлд сэнсийг ихэвчлэн үүрэг ба байрлал-аар нь ангилдаг бөгөөд үйлдвэрлэгчийн нэрээр нь бус.

1. Үндсэн (анхдагч) сэнс

Зураг: Гадаргын үндсэн уурхайн агааржуулалтын сэнсний станц нь газар доорх болон ил уурхайн хэсгүүдэд агаарын урсгалыг өгч байна.   

Үндсэн сэнс (эсвэл анхдагч сэнс) нь ихэвчлэн үндсэн ам эсвэл холбогдох гол малталтын ойролцоо, гадаргад суурилуулсан өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмж бөгөөд уурхайн нийт агааржуулалтын сүлжээний гол даралт ба урсгалыг үүсгэдэг.

Онцлог шинжүүд:

• Гадаргын сэнсний байр, бетон суурь эсвэл сэнсний байшинд суурилагдсан

• Найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд ихэвчлэн ажлын/нөөц хос зохион байгуулалттай

• Үр ашгийг сайжруулахын тулд дуу намсгагч, диффузор, оролтын конус зэрэг хэрэгслээр тоноглогдсон

• Өндөр чадлын цахилгаан хөдөлгүүртэй; шаардлагад уялдуулан эргэлтийн хурдыг тохируулан удирдах боломжтой

2. Дамжуулагч сэнс

Зураг: Газар доорх малталтад суурилуулсан дамжуулагч сэнс нь даралтыг нэмэгдүүлж, алслагдсан олборлолтын хэсгүүд рүү агаарыг түлхэж байна.

Дамжуулагч сэнс нь үндсэн сэнстэй цувралаар холбогдсон, газар доорх том оврын сэнсүүд юм. Тэд гүн эсвэл өндөр эсэргүүцэлтэй уурхайд агааржуулалтын сүлжээний тодорхой хэсгийн даралтыг нэмэгдүүлж, алслагдсан бүс рүү агаарыг хүргэхэд ашиглагдана.

Дамжуулагч сэнс нь даралтын тархалтыг өөрчилдөг тул урсгалын гэнэтийн өөрчлөлт, хорт хий саатах эрсдэлийг бууруулахын тулд зураг төсөл, байрлал, ажиллуулах горимыг аюулгүй ажиллагааны дүрэм журмын дагуу нарийн тооцож хэрэгжүүлэх шаардлагатай. Практикт үүнийг үе шаттай тохируулалт, зохицуулагч төхөөрөмжтэй уялдуулалт, даралт ба урсгалын хяналтын дохиолол зэрэг хамгаалалтаар баталгаажуулдаг.

3. Туслах ба орон нутгийн сэнс

Зураг: Малталтын хөгжүүлэлтийн нүүр рүү уян агааржуулалтын хоолойгоор шууд цэвэр агаар өгөх туслах уурхайн сэнс.

Туслах сэнс болон орон нутгийн агааржуулалтын сэнс нь үндсэн урсгалд шууд холбогдоогүй хөгжүүлэлтийн малталт, олборлолтын нүүр, сохор малталт зэрэг хэсгүүдэд цэвэр агаарыг хүргэхэд ашиглагддаг жижиг, дунд оврын төхөөрөмжүүд юм.

Тэд ихэвчлэн:

• Малталтын амсар болон нүүр рүү чиглэсэн хэсэгт байрлана

• Агааржуулалтын хоолой (хатуу эсвэл уян)-той холбогдоно

• Өрөмдлөг, тэсэлгээ, ачих ажиллагаанаас үүсэх тоос, утааг шингэлэхээр нүүр рүү шууд цэвэр агаар өгнө

Нүүрсний уурхайд дэлбэрэлтээс хамгаалагдсан орон нутгийн сэнс болон урт зайн хоолойг хослуулан нүүрний агааржуулалтад өргөн ашигладаг.

Тэнхлэгт ба төвөөс зугтах уурхайн сэнс

Аэродинамикийн хувьд уурхайн сэнсийг ихэвчлэн хоёр үндсэн төрөлд хуваадаг.

Тэнхлэгт урсгалт уурхайн сэнс

• Агаарыг сэнсний голын дагуу зэрэгцээ чиглэлээр сорж оруулж, гаргана

• Их хэмжээний агаарын урсгал гаргах боломжтой, бага эсвэл дунд даралттай ажиллахад тохиромжтой

• Цилиндр хэлбэрийн их биетэй, ирний налууг тохируулж болох хийц өргөн хэрэглэгддэг

• Металл болон нүүрсний уурхайд үндсэн, дамжуулагч, туслах сэнс байдлаар өргөн ашиглагддаг

Тэнхлэгт сэнс дараах нөхцөлд тохиромжтой:

• Дунд эсэргүүцэлтэй урт малталтууд

• Үр ашиг болон урсгалын тохируулалт чухал үед

• Зарим хийцэд онцгой үед урсгалын чиглэлийг өөрчилж, утаа ба дулааныг удирдахад ашиглаж болдог

Төвөөс зугтах уурхайн сэнс

• Агаарыг ажлын хүрд (импеллер)-ийн голын хэсгээр сорж оруулаад их биений дотор эргүүлэн хөндлөн чиглэлээр гаргана

• Тэнхлэгт сэнсээс бага хэмжээний агаар дамжуулах боловч илүү өндөр даралт үүсгэнэ

• Өндөр эсэргүүцэлтэй малталт, урт хоолой, эсвэл бат бөх хийц шаарддаг нөхцөлд ашиглах нь элбэг

Төвөөс зугтах сэнс дараах тохиолдолд тохиромжтой сонголт болж чадна:

• Өндөр статик даралт шаарддаг гүн уурхай

• Өндөр эсэргүүцэл болон их даралтын уналттай гол малталтууд, амны хэсгүүд

• Хүнд даацын, элэгдэл ба доргилтын нөхцөлд ажиллах хийц шаардлагатай үед

Бодит төсөл дээр сэнс сонгохдоо агаарын хэмжээ, даралт, сүлжээний эсэргүүцэл, дуу чимээ, үр ашиг, суурилуулах боломжит зай зэрэг үзүүлэлтийг хамтад нь тооцдог.

Уурхайн сэнсний гол техникийн параметрүүд

Инженерүүд уурхайн сэнсийг сонгох, тооцоолохдоо хэд хэдэн үндсэн параметрт голчлон анхаардаг.

• Агаарын хэмжээ (Q)
  Сэнсээр дамжуулж нийлүүлэх агаарын эзлэхүүн; ихэвчлэн м³/с, м³/цаг нэгжээр илэрхийлнэ.

• Нийт даралт / статик даралт (Pt, Ps)
  Сэнс үүсгэх даралтын өсөлт нь оролт/гаралт, малталт, агаарын хоолой болон алдагдалтай сүлжээний эсэргүүцлийг даван туулахад зориулагдана. Па эсвэл кПа нэгжээр илэрхийлдэг.

• Үр ашиг (η)
  Агаарын чадлыг хөдөлгүүрийн зарцуулалттай харьцуулсан үзүүлэлт. Үр ашиг өндөр байх тусам уурхайн ашиглалтын хугацааны эрчим хүчний зардал буурна.

Зураг: Тэнхлэгт уурхайн сэнсний статик даралт–агаарын хэмжээний муруй, үр ашгийн бүдүүвч ба ирний налуугийн өнцгийн шугамуудыг харуулсан ажиллагааны зураг.

• Сэнсний муруй
  Тодорхой эргэлтийн хурд дээр агаарын хэмжээ ба даралтын хамаарлыг илэрхийлнэ. Үүнийг системийн эсэргүүцлийн муруй-тай огтлолцуулахад бодит ажиллах цэг тодорхойлогдоно.

• Чадал ба эргэлтийн хурд
  Хөдөлгүүрийн чадал (кВт) болон эргэлтийн хурд (эрг/мин) нь агааржуулалтын хэрэгцээ, эрчим хүчний үнэ, асаалтын арга зэрэгтэй нийцсэн байх ёстой.

• Дуу чимээ ба доргилт
  Ажилчдын тав тух болон байгууламжийн аюулгүй байдалд нөлөөлдөг тул дуу намсгагч, уян холбоос, чичиргээ тусгаарлах суурь зэрэг шийдлээр хянана.

Аюулгүй байдал ба дэлбэрэлтээс хамгаалах

Уурхайн сэнс нь газар доорх орчны агаарт шууд нөлөөлдөг учраас аюулгүй ажиллагааны шаардлага өндөр тавигддаг.

Гол анхаарах талууд:

• Дэлбэрэлтээс хамгаалах хийц
  Метан ихтэй нүүрсний уурхай болон тэсрэх аюултай бүсэд ашиглах үндсэн ба туслах сэнсийг дэлбэрэлтээс хамгаалалттай хийцтэй, оч үүсгэх эрсдэлийг бууруулсан хөдөлгүүр ба цахилгаан тоноглолтой байхаар шаарддаг.

• Найдвартай ажиллагаа ба нөөц зохион байгуулалт
  Ажлын/нөөц зохион байгуулалт, автоматаар шилжих схем, нөөц цахилгаан тэжээл нь нэг төхөөрөмж доголдсон үед ч агаарын урсгалыг тасалдуулахгүй байхад тусалдаг.

• Хяналт ба удирдлага
  Орчин үеийн уурхайд дараах үзүүлэлтийг тасралтгүй хянах мэдрэгч ба удирдлагын систем ашигладаг.

• Сэнсний хурд, гүйдэл, доргилт

• Сэнсний хоёр талын даралтын зөрүү

• Оруулгын агаарын малталт, буцах агаарын малталт дахь агаарын хэмжээ, хийн агууламж, температур

• Асаалт, зогсолтын журам
  Сэнсний ажиллагааг өөрчлөх нь урсгалын тархалтад хүчтэй нөлөөлдөг тул төлөвлөгөөт зогсолт, тохируулга бүрийг эрсдэлийн үнэлгээ болон бичигдсэн ажиллагааны журмаар хэрэгжүүлэх шаардлагатай.

Уурхайн сэнсний түгээмэл хэрэглээ

Уурхайн сэнсийг бараг бүх төрлийн газар доорх олборлолт, барилга угсралт, үйлчилгээний үйл ажиллагаанд ашигладаг. Үүнд:

• Нүүрсний уурхай – уурхайн хэмжээнд агааржуулалт хийх үндсэн ба дамжуулагч сэнс; хөгжүүлэлтийн малталт, олборлолтын нүүрэнд зориулсан дэлбэрэлтээс хамгаалалттай орон нутгийн сэнс.

• Металл, металл бус уурхай – рамп болон босоо амны системд зориулсан том оврын үндсэн сэнс; алслагдсан хэсэг, тэлэлт ба хөгжүүлэлтийн малталтуудад зориулсан туслах сэнсүүд.

• Хонгил, иргэний инженерийн ажил – авто зам, төмөр зам, усан цахилгаан байгууламжийн хонгил зэрэгт тэнхлэгт сэнс ба агаарын хоолойн системийг ашиглан тоос, утаа, дулааныг удирдах.

• Тоос, утааны хяналт – агааржуулалт, усан тоос даралт, тоос цуглуулах төхөөрөмжийг хослуулж тоосонцор болон дизель утааны нөлөөллийг бууруулах.

Сэнсийг зөв сонгож, зөв байрлуулах нь агаарын чанарыг шаардлагад нийцүүлэхийн зэрэгцээ уурхайн ашиглалтын хугацаанд эрчим хүчний хэрэглээг бууруулахад бодит үр дүн өгдөг.

Инженерийн өнцгөөс уурхайн сэнс хэрхэн сонгох вэ?

Сонголтын үйл явц ихэвчлэн дараах үе шатуудаас бүрдэнэ.

1. Агааржуулалтын хэрэгцээг тодорхойлох

• Бүс бүр болон уурхайн нийтэд шаардагдах агаарын хэмжээ

• Орон нутгийн дүрэм, стандартын дагуу шаардагдах хамгийн бага агаарын нийлүүлэлт

2. Агааржуулалтын сүлжээг төлөвлөх буюу шинэчлэх

• Малталтын урт, огтлол, Аткинсоны эсэргүүцлийн коэффициент

• Хана хаалт, зохицуулагч, хаалга, алдагдлын боломжит замууд

3. Сэнсний төрөл ба зохион байгуулалтыг сонгох

• Тэнхлэгт эсвэл төвөөс зугтах сэнс

• Ганц сэнс, зэрэгцээ холболттой хос сэнс, цуврал холболттой хос сэнс

• Ажлын/нөөц зохион байгуулалт, шаардлагатай бол дамжуулагч сэнсийн шийдэл

4. Ажиллах цэг ба муруйг шалгах

• Сэнс тогтвортой бүсэд, өндөр үр ашигтай орчимд ажиллаж буйг баталгаажуулах

• Ирээдүйн олборлолтын өсөлтөд зориулсан нөөц хүчин чадлыг тооцох

5. Аюулгүй байдал, дуу чимээ, стандартын нийцлийг баталгаажуулах

• Дэлбэрэлтээс хамгаалах шаардлага (хэрэв хамаарах бол)

• Орон нутгийн агааржуулалтын дүрэм, удирдамжид нийцэж буй эсэх

6. Хяналт, удирдлагын шийдлийг төлөвлөх

• Агаарын урсгалыг нарийн тохируулж, эрчим хүч хэмнэх удирдлагын арга хэрэглэх

• Уурхайн төвлөрсөн хяналт-удирдлагын системтэй уялдуулах боломжийг тооцох