Pengudaraan Lombong Bawah Tanah

Apakah pengudaraan lombong bawah tanah?

Pengudaraan lombong bawah tanah ialah pengaliran dan pengagihan udara secara terancang untuk mengekalkan kualiti udara, keadaan terma dan persekitaran kerja yang sesuai. Udara segar dibawa ke kawasan yang mempunyai pekerja dan aktiviti perlombongan. Udara yang membawa bahan cemar, haba atau kelembapan berlebihan kemudian dialirkan melalui laluan udara balik yang ditetapkan sebelum dilepaskan keluar dari lombong.

Sistem ini lazimnya merangkumi:

• bukaan di permukaan, syaf, pintu masuk lombong, laluan condong, bukaan penghubung menegak atau menaik, serta lorong bawah tanah yang menjadi laluan udara;

• litar udara masuk dan udara balik;

• cabang agihan udara yang membekalkan kawasan pengeluaran dan kerja pembangunan;

• dinding penyekat udara, pintu pengudaraan, pengawal aliran, pengedap, lintasan udara berasingan dan kemudahan kawalan pengudaraan lain;

• salur pengudaraan bagi lorong buntu dan kawasan kerja setempat;

• peralatan pengudaraan utama, kipas penggalak tekanan jika dibenarkan, serta peralatan pengudaraan bantu; dan

• alat pemantauan kadar alir, tekanan, gas, suhu, kelembapan dan keadaan peralatan.

Semua komponen ini perlu dinilai sebagai satu sistem. Kadar alir yang diukur di permukaan tidak dengan sendirinya menunjukkan jumlah udara yang sampai ke muka kerja yang jauh. Rintangan cabang, kebocoran, tetapan kawalan dan keadaan salur menentukan bekalan sebenar. Bagi projek di Malaysia, rangka perundangan perlombongan juga perlu dikenal pasti. Akta Pembangunan Mineral 1994 merangkumi skim pengendalian melombong, pelan dan rekod operasi; perkara ini merupakan konteks pengurusan lombong, bukan kaedah pengiraan lengkap bagi rangkaian pengudaraan.^[1]

Rajah 1. Gambaran ringkas litar pengudaraan lombong bawah tanah secara sedutan: udara segar masuk dan diagihkan ke aras kerja, kemudian udara balik dialirkan ke kipas utama di permukaan. Rajah ini untuk penerangan sahaja; susun atur sebenar berbeza mengikut lombong.

Bagaimanakah litar pengudaraan bawah tanah berfungsi?

Udara mengalir apabila terdapat beza tekanan antara bahagian udara masuk dengan bahagian udara balik rangkaian. Beza tekanan itu perlu mencukupi untuk mengatasi kehilangan tekanan di syaf, laluan condong, lorong lombong, bukaan penghubung, salur, selekoh, persimpangan, kemudahan kawalan dan sambungan di permukaan.

Litar ringkas boleh diterangkan melalui lima peringkat:

1. Udara memasuki lombong. Udara segar disedut atau dihembus masuk melalui syaf, pintu masuk, laluan menurun atau bukaan udara masuk yang ditetapkan.

2. Aliran utama diagihkan. Jumlah aliran dibahagikan antara aras operasi, kawasan pengeluaran, bengkel, laluan pekerja, stesen pam dan kawasan lain mengikut keperluan pengudaraannya.

3. Udara sampai ke tempat kerja aktif. Kawasan yang mempunyai laluan lengkap dari bahagian masuk ke bahagian balik menerima aliran terus melalui rangkaian. Lorong buntu dan muka kerja pembangunan biasanya memerlukan kipas bantu serta salur kerana tiada laluan aliran terus yang lengkap.

4. Udara tercemar memasuki sistem udara balik. Udara diarahkan dari kawasan yang lebih bersih ke tempat bahan cemar dihasilkan, kemudian ke laluan udara balik. Tertakluk pada keperluan yang terpakai, elakkan udara ini melalui tempat kerja lain yang mempunyai pekerja jika susun atur membenarkannya.

5. Udara balik keluar dari lombong. Litar udara balik membawanya ke syaf pelepasan, bukaan penghubung, pintu keluar atau stesen kipas di permukaan untuk dilepaskan ke luar.

Rangkaian sebenar jarang terdiri daripada satu laluan lurus sahaja. Cabangnya disambung secara siri dan selari. Pintu boleh dibuka, pengawal aliran dilaraskan, lorong baharu disambungkan, kawasan lama dikedapkan dan laluan kebocoran berubah. Oleh itu, pengudaraan bawah tanah ialah kegiatan operasi yang berterusan, bukannya pemasangan sekali sahaja.

Hubungan antara pengudaraan utama, agihan udara ke kawasan kerja, pengudaraan bantu dan kipas penggalak tekanan

Rangkaian pengudaraan menggabungkan aliran seluruh lombong, agihan kepada kawasan operasi dan pengudaraan setempat bagi lorong buntu. Jika penggunaannya dibenarkan, kipas penggalak tekanan menambah tekanan pada bahagian rangkaian tertentu. Pengukuran, pemantauan dan kawalan menyelaraskan fungsi ini serta membolehkan keadaan sebenar dibandingkan dengan pelan pengudaraan.

Pengudaraan utama

Pengudaraan utama menggerakkan udara antara laluan masuk dan laluan balik utama lombong. Kadar alir serta tekanan yang diperlukan bergantung pada kedalaman, kaedah perlombongan, saiz lorong, bilangan dan jenis mesin, beban bahan cemar serta haba, dan pembangunan akan datang. Sambungan permukaan, syaf, lorong utama, kebocoran dan laluan balik semuanya mempengaruhi titik operasi. Oleh itu, pemilihan kipas utama lombong hendaklah berasaskan analisis rangkaian, kemudian disemak semula apabila peralatan dan keadaan pemasangan telah ditentukan.

Agihan udara kepada kawasan dan cabang rangkaian

Aliran utama dibahagikan antara kawasan pengeluaran dan kemudahan sokongan. Pengawal aliran mengubah agihan dengan menambah rintangan pada cabangnya, bukan dengan menghasilkan udara tambahan. Sekatan berlebihan meningkatkan kehilangan tekanan dan boleh mengurangkan bekalan di tempat lain. Jika sesuai, bandingkan penambahbaikan keratan rentas lorong, pengurangan kebocoran, laluan balik yang lebih terus atau penambahan laluan selari sebagai penyelesaian jangka panjang.

Pengudaraan bantu atau setempat

Lorong buntu ialah lorong yang tidak mempunyai sambungan keluar untuk melengkapkan aliran terus. Kawasan ini lazimnya memerlukan pengudaraan bantu melalui salur. Sistem mesti mendapat udara segar yang mencukupi daripada rangkaian utama, membekalkannya ke muka kerja melalui hembusan atau menyedut udara dari sekitar muka kerja, kemudian melepaskan udara tercemar tanpa mengedarkannya semula. Muka kerja pembangunan merujuk kepada hujung penggalian yang sedang dimajukan. Susunan hembusan, sedutan dan gabungan diterangkan kemudian; perbandingan peralatan terdapat dalam panduan kipas pengudaraan lombong.

Kipas penggalak tekanan dan interaksi rangkaian

Dalam artikel ini, kipas penggalak tekanan merujuk kepada kipas yang menambah tekanan pada bahagian tertentu rangkaian bawah tanah. Fungsinya berbeza daripada kipas bantu yang mengudarakan lorong buntu melalui salur, sama ada secara hembusan atau sedutan. Penggunaannya bergantung pada peraturan dan pelan pengudaraan yang terpakai. Penilaiannya perlu merangkumi interaksi dengan kipas utama, agihan tekanan pada cabang yang bersambung, risiko peredaran semula, keperluan laluan pintasan di sekitar kipas, keadaan aliran apabila kipas berhenti, serta kawalan dan pemantauan. Istilah ini menerangkan fungsi peralatan, bukan mewujudkan kategori perundangan baharu.

Menentukan kadar alir udara dan tekanan yang diperlukan

Penilaian pengudaraan memisahkan dua soalan:

1. Berapakah kadar alir udara yang diperlukan di setiap tempat kerja dan bagi setiap keadaan operasi?

2. Berapakah tekanan yang diperlukan untuk mengalirkan udara tersebut melalui laluan yang dipilih?

Keperluan udara ditentukan oleh bahaya dan kegiatan yang perlu dikawal. Faktor berkenaan boleh merangkumi pekerja, mesin diesel, pelepasan gas, gas dan asap peletupan, habuk, haba, kelembapan, ruang pengecasan bateri, bengkel dan pelepasan proses. Peraturan serta pelan pengudaraan mungkin turut menetapkan kadar alir atau halaju minimum. Tentukan faktor yang mengawal keperluan udara bagi setiap kawasan serta gabungan kegiatan yang munasabah untuk berlaku serentak; jangan hanya berpandukan jumlah aliran semua kipas lombong.

Hubungan asas berikut membantu menyusun data aliran dan tekanan. Ia tidak menggantikan model rangkaian yang telah disemak dengan ukuran sebenar, penaksiran bahaya khusus tapak atau pelan pengudaraan yang perlu disediakan dan diluluskan mengikut keperluan projek.

Kadar alir udara dan halaju udara

Bagi keratan laluan udara yang diketahui, hubungan asasnya ialah:

Q = A × v

• Q — kadar alir isi padu udara, iaitu isi padu yang melalui keratan dalam satu unit masa, lazimnya dalam m³/s; bukan jumlah udara yang bocor atau hilang.

• A — luas keratan rentas berkesan yang boleh dilalui udara, dalam m².

• v — halaju udara purata merentas keratan tersebut, dalam m/s.

Hubungan ini penting dalam pengukuran pengudaraan. Bacaan halaju tanpa luas keratan yang boleh dipercayai tidak memberikan kadar alir yang tepat. Satu bacaan pada satu titik juga mungkin tidak mewakili purata bagi keratan yang tidak sekata. Tatacara dan rekod pengukuran perlu menyatakan kaedah, lokasi stesen, dimensi keratan, keadaan serta status penentukuran alat, dan faktor pembetulan yang diperlukan.

Imbangan udara di cabang dan persimpangan

Dalam keadaan mantap, apabila ketumpatan udara setempat pada cabang yang dibandingkan hampir sama, jumlah kadar alir isi padu yang memasuki satu nod perlu hampir menyamai jumlah yang meninggalkannya. Laluan kebocoran yang dikenal pasti dimasukkan dalam imbangan, manakala baki perbezaan dinilai berbanding ketidakpastian pengukuran:

ΣQ_in ≈ ΣQ_out

Jika ketumpatan berbeza dengan ketara antara lokasi ukuran, gunakan imbangan kadar alir jisim atau tukarkan kadar alir isi padu kepada keadaan rujukan yang sama. Dalam formula, in menandakan aliran masuk dan out menandakan aliran keluar dari nod yang dinilai.

Semakan imbangan berguna di pintu masuk aras, cabang kawasan kerja, persimpangan udara balik dan sambungan sistem bantu. Perbezaan besar yang tidak dapat dijelaskan mungkin menunjukkan kebocoran, sambungan yang belum direkodkan, stesen ukuran yang tidak sesuai atau bacaan daripada konfigurasi rangkaian yang berbeza.

Rintangan rangkaian dan kehilangan tekanan

Bagi satu cabang lombong yang dipermudah, kehilangan tekanan lazimnya diwakili oleh:

ΔP = R × Q²

• ΔP — kehilangan tekanan sepanjang cabang, lazimnya dalam Pa.

• R — rintangan aerodinamik setara cabang; contoh unitnya ialah Pa/(m³/s)² atau N·s²/m⁸.

• Q — kadar alir udara melalui cabang, lazimnya dalam m³/s.

Hubungan kuasa dua ini merupakan anggaran bagi aliran gelora pada geometri laluan dan ketumpatan udara yang ditetapkan. Nilai rintangan perlu disemak apabila keratan, kekasaran permukaan, halangan, tetapan pengawal aliran atau ketumpatan berubah.

R dalam hubungan ini ialah rintangan setara seluruh cabang yang sedang dinilai. Dalam kejuruteraan pengudaraan lombong, ia juga dikenali sebagai rintangan laluan udara atau rintangan Atkinson. Nyatakan nilai bersama sistem unit dan kaedah mengambil kira ketumpatan. Dalam artikel ini, kesan ketumpatan pada keadaan yang dinyatakan telah dimasukkan dalam R. R bukan pekali geseran semata-mata dan tidak boleh ditukar terus dengan takrif yang menggunakan ketumpatan sebagai faktor berasingan tanpa penukaran yang sesuai.

Rintangan setara merangkumi kesan panjang laluan, perimeter, luas keratan, kekasaran, halangan, selekoh, persimpangan dan kemudahan kawalan. Keratan yang menyempit atau lorong yang rosak boleh meningkatkan tekanan yang diperlukan dengan ketara. Oleh itu, ukur keratan berkesan dan periksa keadaan sebenar, bukan hanya mengambil dimensi nominal daripada lukisan reka bentuk.

Jika rintangan tidak berubah, menggandakan kadar alir meningkatkan kehilangan tekanan kira-kira empat kali ganda. Dalam keadaan yang sama, kuasa teori yang dipindahkan kepada udara, Q × ΔP, meningkat kira-kira lapan kali ganda sebelum kecekapan kipas, motor dan pemacu diambil kira. Ini tidak bermaksud kuasa elektrik sebenar mesti meningkat pada nisbah yang sama. Menghapuskan penyempitan utama atau menambah laluan selari yang sesuai mungkin lebih berkesan daripada terus menaikkan tekanan kipas.

Jenis tekanan, keadaan rujukan aliran dan ketumpatan udara

Data projek perlu menyatakan sama ada tekanan statik atau tekanan jumlah digunakan, berserta lokasi ukurannya. Untuk bacaan beza tekanan, nyatakan kedua-dua titik ukuran serta jenis tekanan pada setiap titik. Kenaikan tekanan merentas kipas tidak boleh dibandingkan terus dengan kehilangan tekanan suatu cabang melainkan takrif tekanan, lokasi ukuran dan asas ketumpatan adalah sepadan.

Nyatakan juga sama ada kadar alir isi padu mewakili keadaan sebenar bawah tanah atau telah ditukarkan kepada keadaan rujukan. Pada kelajuan putaran yang sama dan keadaan aerodinamik yang sepadan, kenaikan tekanan kipas serta kuasa udara bergantung pada ketumpatan. Ketinggian tapak, suhu, kelembapan dan tekanan atmosfera perlu dipertimbangkan semasa membandingkan ukuran tapak dengan lengkung kipas atau data ujian penerimaan.

Selaraskan asas data berikut sebelum membuat perbandingan

• kadar alir melalui kipas dengan kadar alir yang benar-benar dibekalkan pada bukaan keluar salur hembusan atau disedut pada bukaan masuk salur sedutan;

• bacaan tekanan statik dan tekanan jumlah dengan bacaan beza tekanan yang tidak menyatakan titik ukuran atau jenis tekanannya;

• kadar alir isi padu sebenar dengan nilai yang ditukarkan kepada keadaan piawai atau keadaan rujukan lain; dan

• nilai model dengan ukuran yang diambil pada konfigurasi rangkaian atau tetapan peralatan yang berbeza.

Laluan udara bersiri dan selari

Jika tiada kebocoran antara bahagian dan ketumpatan hampir sama, laluan bersiri membawa kadar alir isi padu yang sama secara berturutan. Rintangannya boleh dijumlahkan:

R_total = R_1 + R_2 + R_3 +...

Dalam sambungan selari, udara dibahagikan antara dua atau lebih laluan. Hubungan berikut digunakan apabila semua cabang menghubungkan pasangan nod yang sama, tiada sumber tekanan berasingan dalam cabang dan setiap cabang mematuhi hubungan rintangan kuasa dua:

1 / sqrt(R_total) = 1 / sqrt(R_1) + 1 / sqrt(R_2) + 1 / sqrt(R_3) +...

Di sini, sqrt(R) ialah punca kuasa dua rintangan, manakala R_total ialah rintangan setara gabungan laluan yang dinilai.

Dua laluan selari dengan rintangan yang sama memberikan rintangan gabungan sebanyak satu perempat rintangan satu laluan, dengan syarat kedua-duanya tersedia dan disambungkan dengan betul. Laluan selari yang dirancang dengan sesuai boleh mengurangkan tekanan operasi dan memberikan lebih banyak pilihan pengagihan udara. Faedah berkurang jika satu laluan menyempit atau tidak disenggara, manakala susunan yang membawa bahan cemar ke tempat kerja lain mungkin tidak sesuai dari segi keselamatan.

Kebocoran udara dan kehilangan tekanan setempat

Bukan semua udara dalam sistem utama sampai ke tempat kerja sasaran. Udara boleh mengalir melalui pintu, dinding penyekat, pengedap atau sambungan salur yang bocor serta bukaan yang tidak dirancang. Pengawal aliran, perubahan keratan secara mendadak, selekoh, persimpangan, jeriji, penyenyap bunyi dan bahagian peralihan turut menambah kehilangan tekanan. Kebocoran mengubah laluan dan agihan udara, sedangkan geseran serta rintangan setempat menyebabkan kehilangan tenaga. Pada salur sedutan, udara sekeliling juga boleh bocor masuk; kebocoran tidak semestinya bermaksud udara keluar dari salur.

Oleh itu, penilaian sistem membezakan:

• kadar alir udara yang memasuki lombong;

• kadar alir yang sampai ke setiap kawasan;

• kadar alir yang benar-benar sampai ke setiap tempat kerja aktif;

• kadar alir yang dibekalkan di bukaan keluar salur hembusan atau diambil melalui bukaan masuk salur sedutan; dan

• kadar alir yang keluar melalui litar udara balik yang dirancang.

Selepas keperluan awal kadar alir, tekanan, julat operasi dan keadaan pemasangan ditentukan pada peringkat sistem, jenis kipas, model, lengkung, motor dan kaedah kawalan boleh dibandingkan di halaman pemilihan kipas pengudaraan lombong. Semak semula pengiraan rangkaian dengan ciri peralatan terpilih serta pemasangan sebenar, dan perhalus reka bentuk jika perlu.

Merancang laluan udara masuk, kawasan kerja dan udara balik

Mengalirkan udara dari kawasan lebih bersih ke sumber bahan cemar

Jika susun atur membenarkan, udara segar melalui kawasan yang mempunyai pekerja dan pencemaran lebih rendah sebelum sampai ke tempat gas, habuk, pelepasan diesel, asap peletupan atau haba dihasilkan. Udara tercemar kemudian dibawa ke sistem udara balik tanpa digunakan semula untuk mengudarakan tempat kerja lain. Susunan ini mengurangkan pendedahan tambahan dan membantu mengenal pasti keadaan luar biasa.

Jangan anggap pengudaraan berturutan melalui tempat kerja yang mempunyai pekerja sentiasa dibenarkan. Walaupun dibenarkan oleh keperluan berkenaan dan dimasukkan dalam pelan pengudaraan, kesan bahan cemar, haba, asap dan kecemasan terhadap kawasan seterusnya mengikut arah aliran perlu dinilai secara khusus. Kebakaran atau pelepasan gas di kawasan sebelumnya boleh menjejaskan seluruh laluan selepasnya. Kebolehan mengira rintangan bersiri bukan bukti bahawa susunan tersebut dibenarkan untuk digunakan.

Mengelakkan pintasan aliran dan peredaran semula udara

Pintasan aliran berlaku apabila udara mengambil laluan tidak dirancang yang berintangan rendah dari bahagian masuk terus ke bahagian balik tanpa mengudarakan kawasan sasaran. Peredaran semula pula berlaku apabila sebahagian udara balik yang tercemar memasuki semula laluan udara segar atau bahagian sedutan sistem bantu. Dalam kedua-dua keadaan, kadar alir melalui kipas boleh tinggi tetapi bekalan udara segar di muka kerja masih tidak mencukupi. Pintasan yang dimaksudkan di sini ialah pintasan udara, bukan litar pintas elektrik.

Antara punca lazim ialah:

• pintu pengudaraan dibiarkan terbuka atau rosak;

• kebocoran di sekitar dinding penyekat atau pengedap;

• kipas bantu dipasang di tempat yang tidak mempunyai bekalan udara segar yang mencukupi;

• pemisahan yang tidak memadai antara pelepasan udara tercemar dengan pengambilan udara segar sistem bantu;

• pengawal aliran yang tersalah tempat atau tidak dilaraskan dengan betul;

• sambungan baharu antara lorong udara masuk dengan lorong udara balik; dan

• perubahan operasi kipas yang mengubah hubungan tekanan antara cabang.

Mengendalikan kemudahan kawalan mengikut pelan

Dinding penyekat, pintu, pengawal aliran, lintasan udara pada aras berbeza, pengedap dan dinding pemisah mengarahkan serta memisahkan aliran udara. Keadaan semasa kemudahan ini sama penting dengan reka bentuk asalnya. Dinding rosak atau pintu terbuka boleh mengubah agihan udara jauh dari lokasi tersebut. Pemeriksaan, penandaan pada pelan pengudaraan dan pengurusan perubahan perlu merangkumi kemudahan ini.

Pelarasan pengawal aliran memerlukan perhatian khusus. Penambahan rintangan boleh mengurangkan aliran pada cabang berkenaan dan mengagihkannya ke laluan lain, tetapi tidak menghasilkan udara tambahan. Hasilnya bergantung pada seluruh rangkaian dan titik operasi kipas. Sebarang pelarasan besar perlu dinilai pada peringkat rangkaian dan disahkan melalui ukuran; menutup bukaan pengawal tidak semestinya meningkatkan pengudaraan kawasan yang disasarkan.

Mengambil kira pembangunan lombong seterusnya

Rangkaian berubah apabila penggalian dimajukan, kawasan pengeluaran dibuka atau ditutup, laluan pengangkutan dipindahkan dan sambungan udara balik dipanjangkan. Susunan yang mencukupi pada peringkat pengeluaran semasa mungkin tidak lagi memadai selepas aras baharu disambungkan atau salur pengudaraan dilanjutkan.

Perancangan pengudaraan sekurang-kurangnya mempertimbangkan:

• susun atur dan keadaan operasi semasa;

• peringkat pembangunan serta pengeluaran seterusnya;

• laluan udara masuk dan udara balik terpanjang yang dijangka;

• penggunaan, penempatan dan jadual operasi mesin diesel atau mesin elektrik pada masa hadapan;

• keadaan haba dan air yang dijangka pada kedalaman lebih besar;

• penutupan, pengedapan dan perubahan laluan udara yang dirancang; dan

• keadaan pengeluaran biasa, pengeluaran dikurangkan, peletupan, penyelenggaraan serta kecemasan.

Pengudaraan bantu di muka kerja pembangunan

Pengudaraan bantu perlu dinilai semula mengikut kemajuan penggalian. Salur yang lebih panjang menambah rintangan dan bilangan sambungan yang berpotensi bocor, tetapi kehilangan tekanan dan kebocoran mempengaruhi prestasi dengan cara yang berbeza. Dalam artikel ini, salur pengudaraan ialah salur fleksibel atau tegar yang dipasang di dalam lorong untuk membawa udara; ia bukan lorong lombong itu sendiri.

Geseran dan penyempitan meningkatkan tekanan yang diperlukan bagi kadar alir tertentu. Pada kelajuan putaran dan sudut bilah yang sama, perubahan rintangan mengalihkan titik persilangan lengkung kipas dengan lengkung sistem, lalu mengubah titik operasi. Geseran tidak menghabiskan udara dalam salur yang kedap. Tanpa kebocoran, kadar alir jisim dikekalkan, walaupun kadar alir isi padu yang diukur boleh berbeza jika ketumpatan berubah.

Kebocoran mengubah hubungan antara aliran melalui kipas dengan aliran yang dibekalkan ke muka kerja atau disedut dari sekitarnya. Dalam sistem hembusan, sebahagian udara boleh bocor keluar sebelum sampai ke hujung salur. Dalam sistem sedutan, udara lorong boleh bocor masuk melalui sambungan atau kerosakan, menyebabkan kadar alir melalui kipas melebihi kadar alir pada bukaan sedutan berhampiran muka kerja. Peredaran semula ialah masalah berasingan yang boleh mengurangkan bekalan udara segar walaupun jumlah aliran kipas kekal tinggi.

Semakan pada peringkat sistem meliputi:

• kadar alir udara segar daripada rangkaian utama yang tersedia untuk sistem bantu;

• kedudukan kipas dan tempat pelepasan udara tercemar berbanding laluan udara masuk serta udara balik;

• diameter, panjang, bahan, sambungan, selekoh dan kerosakan salur;

• jarak dari bukaan keluar salur hembusan atau bukaan masuk salur sedutan ke muka kerja;

• kadar alir sebenar yang diukur pada bukaan berkenaan, bukan hanya kadar alir nominal pada plat nama kipas;

• laluan udara di luar salur yang melengkapkan litar setempat dari bahagian masuk ke bahagian balik;

• keadaan habuk, gas, haba serta gas dan asap selepas peletupan;

• kesan pergerakan mesin dan pemanjangan salur; dan

• kawalan saling kunci keselamatan, penggera serta tindakan apabila pengudaraan terhenti atau tidak mencukupi.

Salur hembusan lazimnya mempunyai tekanan dalaman lebih tinggi daripada tekanan udara di lorong sekeliling. Dalam sistem sedutan, tekanan dalam salur lebih rendah daripada tekanan di luarnya, maka salur perlu menahan beza tekanan tersebut tanpa kemek atau runtuh. Gabungan hembusan dan sedutan boleh membantu dalam sesetengah keadaan tetapi kadar alir serta kedudukan salur perlu diselaraskan. Membalikkan arah putaran motor sahaja tidak menjadikan pemasangan hembusan sesuai sebagai sistem sedutan. Ciri aerodinamik kipas, binaan salur, sambungan masuk dan keluar, kawalan serta laluan udara balik mesti sesuai dengan operasi yang dimaksudkan.

Pertimbangan pemilihan peralatan dan keadaan operasi salur diterangkan pada halaman kipas bantu untuk pengudaraan lombong. Keadaan pemasangan, jarak muka kerja dan sekatan penggunaan perlu dinilai mengikut keperluan lombong berkenaan, bukan disalin sebagai satu susunan tetap untuk semua tapak.

Cabaran utama pengudaraan lombong bawah tanah

Gas lombong serta gas dan asap peletupan

Bahaya gas bergantung pada geologi dan kaedah perlombongan. Metana penting dalam lombong arang batu bawah tanah, manakala lombong lain mungkin menghadapi hasil peletupan, karbon monoksida, oksida nitrogen, sebatian sulfur, radon atau gas proses. Pelan pengudaraan mengenal pasti sumber berkemungkinan, kadar pelepasan bagi setiap unit masa, lokasi pemantauan, aras penggera, keperluan penyingkiran gas dan tatacara kemasukan semula. Jenis mineral sahaja tidak membuktikan ketiadaan gas mudah terbakar.

Selepas peletupan, kipas yang kembali beroperasi tidak membuktikan tempat kerja sudah selamat. Tempoh penyingkiran gas dan asap bergantung pada jumlah serta lokasinya, kadar alir yang tersedia, jarak ke laluan udara balik, kawasan udara bertakung dan keadaan salur. Keputusan untuk masuk semula perlu mengikut tatacara lombong dan ujian udara yang diperlukan, bukan hanya berdasarkan masa yang telah berlalu atau kipas yang masih berputar.

Zarah ekzos diesel dan pelepasan gas

Mesin diesel mengeluarkan zarah ekzos diesel (DPM) bersama gas seperti karbon monoksida, karbon dioksida, oksida nitrogen, sebatian sulfur dan hidrokarbon. Bagi lombong yang membenarkan penggunaannya, kawalan perlu merangkumi pengurangan pelepasan pada sumber serta pendedahan pekerja. Pengudaraan ialah sebahagian daripada kawalan, bukan pengganti langkah pada sumber. Di Malaysia, Peraturan-Peraturan Keselamatan dan Kesihatan Pekerjaan (Penggunaan dan Standard Pendedahan Bahan Kimia Berbahaya Kepada Kesihatan) 2000, yang dirujuk sebagai Peraturan USECHH 2000, menyediakan rangka penaksiran dan kawalan risiko kesihatan bahan kimia; pemakaiannya perlu disemak bagi bahan dan kegiatan berkenaan, bukan dianggap sebagai kaedah ujian khusus DPM.^[2]

Strategi kawalan DPM boleh menggabungkan:

• kadar alir yang mencukupi untuk mengurangkan kepekatan pelepasan dan membawanya ke laluan udara balik;

• enjin diesel berpelepasan lebih rendah serta bahan api yang menepati keperluan mesin;

• penyelenggaraan terancang dan ujian pelepasan;

• penapis zarah diesel atau sistem rawatan ekzos lain yang sesuai dengan mesin serta keadaan lombong;

• pengurusan laluan kenderaan dan pembatasan masa enjin diesel melahu tanpa keperluan kerja;

• penjadualan mesin dan kawalan bilangan unit yang beroperasi serentak dalam sesuatu kawasan; dan

• pengukuran pendedahan pekerja serta pemantauan udara lombong.

Penambahan kadar alir udara boleh mengurangkan kepekatan bahan cemar, tetapi boleh meningkatkan penggunaan tenaga tanpa menghapuskan punca pelepasan berlebihan daripada mesin yang tidak disenggara dengan baik. Selaraskan pengudaraan dengan kawalan pada sumber. Untuk ukuran DPM, nyatakan bahan atau penunjuk yang dianalisis, kaedah pensampelan dan asas penilaian. Ukuran ekzos mesin tidak sama dengan ukuran pendedahan pekerja, dan pengiraan udara berdasarkan kuasa enjin sahaja tidak menggantikan penaksiran tersebut.

Pengawalan dan pengumpulan habuk

Pengudaraan membantu mengurangkan kepekatan habuk bawaan udara dan membawanya keluar, tetapi tidak menangkap habuk secara automatik di tempat ia dihasilkan. Halaju terlalu tinggi boleh menerbangkan semula habuk yang telah mendap. Kerja pemotongan, penggerudian, penghancuran, pemuatan, pemindahan bahan dan penyemburan konkrit mungkin memerlukan semburan air, pengurungan kawasan penjanaan habuk, pencuci udara, pengumpul habuk basah atau sedutan setempat di samping pengudaraan umum.

Jika habuk perlu ditangkap atau udara dirawat, reka bentuk sistem kawalan pada sumber perlu mengambil kira kadar alir sedutan, kedudukan hud, rintangan salur, sistem air atau penapisan serta laluan pelepasan akhir. Lihat panduan peralatan pengekstrakan habuk lombong. Pengudaraan ekzos setempat untuk menangkap habuk berbeza daripada pengudaraan bantu bagi keseluruhan muka kerja. Peraturan 17 dan 18 USECHH 2000 membezakan pemeriksaan serta ujian keberkesanan kelengkapan kawalan kejuruteraan daripada keperluan reka bentuk, pembinaan dan pentauliahan pengalihudaraan ekzos setempat. Pemakaian setiap keperluan perlu disemak bagi sistem berkenaan.^[2]

Haba dan kelembapan di lombong dalam

Beban haba boleh berpunca daripada batuan, air bawah tanah panas, pemampatan udara ketika menuruni syaf, enjin diesel, motor, peralatan elektrik, peletupan dan aktiviti manusia. Pengudaraan ialah kawalan kejuruteraan penting, namun penyejukan tambahan mungkin diperlukan. Di Malaysia, Jabatan Keselamatan dan Kesihatan Pekerjaan (JKKP) menyenaraikan Garis Panduan Pengurusan Tegasan Haba di Tempat Kerja 2016. Penulisan pakar oleh Norhidayah Abdull di portal universiti turut menerangkan peranannya dalam penilaian dan pengurusan risiko haba. Rujukan pekerjaan umum ini tidak menggantikan kajian terma lombong atau pengiraan kapasiti penyejukan bawah tanah.^[5][6]

Menambah kadar alir tidak semestinya menyelesaikan seluruh masalah haba. Jika udara masuk sudah panas dan lembap, kesan penyejukan tambahan mungkin terhad. Halaju berlebihan juga boleh menerbangkan habuk atau mengganggu pergerakan dan kerja. Kajian pengurusan haba boleh mempertimbangkan perkara berikut mengikut keperluan:

• suhu bebuli kering dan bebuli basah serta ukuran tambahan yang diperlukan oleh kaedah penilaian tegasan haba yang digunakan;

• kelembapan dan air yang memasuki laluan udara segar;

• haba daripada batuan dan air bawah tanah;

• haba yang terhasil daripada peralatan dan peletupan;

• panjang laluan udara serta pemampatan dan kenaikan suhu semasa udara menurun;

• pilihan penyejukan setempat atau penyejukan udara secara berpusat; dan

• aturan kerja dan rehat serta tatacara pencegahan tegasan haba.

Perubahan pengeluaran dan keperluan udara

Keperluan udara berubah apabila mesin dan pekerja berpindah, pengeluaran beralih ke aras lain, peletupan dilakukan dan penggalian dimajukan. Tetapan tetap mungkin membekalkan udara berlebihan ke kawasan tidak aktif sementara muka kerja aktif menerima bekalan tidak mencukupi. Sebaliknya, mengurangkan aliran tanpa maklumat yang boleh dipercayai boleh menghakis margin keselamatan yang diperlukan.

Oleh itu, tentukan keadaan operasi biasa dan luar biasa, kadar alir minimum yang dibenarkan, keperluan pemantauan serta pihak yang dibenarkan mengubah tetapan pengawal aliran atau operasi kipas. Ketiadaan kegiatan pada sesuatu masa tidak semestinya bermaksud kawasan itu tidak lagi memerlukan pengudaraan.

Penggunaan tenaga dan kecekapan sistem

Pengudaraan boleh menjadi antara beban elektrik berterusan yang utama dalam operasi bawah tanah. Bahagian sebenar penggunaan tenaga bergantung pada kedalaman, susun atur, iklim, kaedah perlombongan, peralatan dan keperluan penyejukan. Jangan gunakan peratusan daripada negara atau lombong lain sebagai angka umum bagi Malaysia. Nilai potensi penambahbaikan melalui ukuran penggunaan elektrik, kadar alir dan rekod operasi lombong berkenaan.

Kecekapan sistem tidak sama dengan kecekapan kipas sahaja. Penggunaan tenaga berlebihan boleh berpunca daripada:

• laluan udara masuk atau udara balik yang berintangan tinggi;

• sekatan aliran dan penyempitan yang tidak diperlukan;

• kebocoran pada kemudahan kawalan atau salur;

• susunan bukaan masuk, sambungan dan pelepasan kipas permukaan yang tidak sesuai;

• bekalan udara melebihi keperluan ke kawasan yang tiada kegiatan;

• tetapan kawalan yang tidak sesuai; dan

• kipas yang beroperasi pada keadaan tidak sepadan dengan kadar alir serta tekanan yang diperlukan oleh rangkaian.

Pengukuran dan pemantauan pengudaraan

Reka bentuk atau model komputer kekal sebagai ramalan sehingga dibandingkan dengan ukuran bawah tanah. Tinjauan pengudaraan menentukan agihan aliran dan hubungan tekanan sebenar pada konfigurasi rangkaian tertentu. Pemantauan berterusan melengkapkannya dengan maklumat perubahan penting antara tinjauan berjadual.

Apakah yang perlu diukur?

Halaju udara dan luas keratan laluan. Kedua-dua ukuran menentukan kadar alir melalui cabang atau tempat kerja. Gunakannya untuk menyemak agihan, mengesan pengurangan aliran dan mengemas kini model. Nyatakan juga kaedah mendapatkan halaju purata merentas keratan.

Tekanan. Rekodkan sama ada bacaan ialah tekanan statik atau tekanan jumlah. Untuk beza tekanan, nyatakan kedua-dua titik ukuran dan jenis tekanan pada setiap titik. Data tekanan yang sepadan dengan ukuran aliran membantu menyemak titik operasi kipas serta menyiasat penyempitan, kebocoran atau perubahan tetapan.

Kepekatan gas dan bahan cemar. Pilih alat dan kaedah pensampelan yang sesuai dengan bahaya yang dikenal pasti. Hasilnya menyokong penilaian udara dan pendedahan, tetapan penggera, kawalan keselamatan peralatan serta penentuan syarat kemasukan semula.

Suhu dan kelembapan. Ukuran ini membantu menilai keadaan terma, risiko tegasan haba dan keberkesanan penyejukan. Bandingkan kawasan serta keadaan operasi yang berbeza untuk memahami kesan kedalaman, keadaan bermusim dan perubahan prestasi sistem penyejukan.

Keadaan operasi kipas. Rekodkan sama ada kipas sedang beroperasi atau telah berhenti, kelajuan putaran, kuasa, getaran dan suhu galas. Jelaskan sama ada kuasa yang dinyatakan ialah kuasa mekanikal pada aci atau kuasa elektrik masuk. Bandingkan data ini dengan perubahan rangkaian untuk mengenal pasti kemerosotan atau kegagalan peralatan.

Kedudukan pintu dan tetapan pengawal aliran. Pastikan konfigurasi sebenar sepadan dengan pelan pengudaraan. Perubahan bukaan atau tetapan boleh menerangkan peralihan aliran cabang yang tidak dijangka walaupun operasi kipas tidak berubah.

Dalam konteks higien industri Malaysia, JKKP membezakan tugas Juruteknik Higien 1 (HT1), yang menjalankan pemantauan pendedahan kimia, daripada tugas Juruteknik Higien 2 (HT2), yang memeriksa dan menguji keberkesanan kelengkapan kawalan kejuruteraan. Penerangan tugas tersebut tidak dengan sendirinya menetapkan kaedah tinjauan lengkap rangkaian pengudaraan lombong. Pilihan alat, lokasi, aras penggera dan kekerapan ukuran perlu berasaskan bahaya, pelan serta keperluan yang terpakai. Jadual daripada projek atau negara lain tidak boleh disalin secara automatik.^[3][4]

Memastikan kualiti pengukuran

Punca ralat termasuk stesen ukuran yang tidak sesuai, dimensi keratan yang tidak tepat, gangguan aliran berhampiran selekoh atau pintu, status penentukuran alat yang tidak diketahui, terlalu sedikit titik ukuran merentas keratan, serta konfigurasi rangkaian yang tidak direkodkan. Rekod yang berguna menyatakan tarikh, masa, lokasi, keratan, kaedah, alat, keadaan operasi dan kemudahan kawalan atau halangan berdekatan. Penentukuran alat dan pelarasan model berdasarkan ukuran ialah dua tugas berbeza.

Membandingkan model dengan keadaan sebenar lombong

Jika kadar alir yang diukur berbeza daripada nilai yang dikira oleh model, menaikkan tekanan kipas tidak semestinya merupakan tindak balas yang betul. Perbezaan itu boleh berpunca daripada:

• anggaran rintangan cabang yang tidak tepat;

• pintu atau pengawal aliran pada kedudukan berbeza daripada andaian model;

• udara bocor melalui dinding penyekat atau masuk ke kawasan penggalian lama;

• laluan udara yang menyempit atau rosak;

• kebocoran salur atau sambungan yang rosak;

• sambungan lorong baharu yang belum dimasukkan dalam model; atau

• kipas atau peralatan kawalan yang beroperasi di luar keadaan yang diandaikan.

Model perlu dilaraskan dan disemak menggunakan ukuran sebenar, kemudian dikemas kini selepas perubahan ketara pada susun atur atau sambungan lorong. Jangan sekadar mengubah rintangan secara sewenang-wenangnya untuk memadankan angka; semak konfigurasi sebenar dan keadaan operasi terlebih dahulu.

Petunjuk masalah dan pemeriksaan awal

Petunjuk berikut ialah titik permulaan siasatan, bukan diagnosis muktamad. Ikuti tatacara lombong dan rekodkan konfigurasi rangkaian semasa pemeriksaan. Perbandingan tekanan dengan aliran memerlukan tetapan kipas, lokasi ukuran dan keadaan ketumpatan udara yang sepadan.

Pengudaraan muka kerja merosot walaupun kipas kelihatan beroperasi seperti biasa.

Kebocoran, sambungan rosak, pemanjangan salur, salur kemek, penyempitan atau kedudukan bukaan hujung yang tidak sesuai boleh mengurangkan kadar alir yang dibekalkan ke muka kerja atau disedut dari sekitarnya. Peredaran semula juga boleh mengurangkan udara segar walaupun aliran melalui kipas kekal tinggi.

Bandingkan kadar alir melalui kipas dengan kadar alir di bukaan keluar salur hembusan atau bukaan masuk salur sedutan pada keadaan operasi yang sama. Periksa salur dan laluan setempat dari udara masuk ke udara balik. Jangan anggap semua udara yang disedut itu udara segar.

Aliran suatu cabang berkurang tanpa perubahan operasi kipas yang dirancang.

Perubahan bukaan pintu, tetapan pengawal, kerosakan dinding penyekat, sambungan baharu atau halangan laluan boleh mengubah agihan tekanan dan udara. Puncanya mungkin pada cabang bersambung, bukan di tempat kerja yang kekurangan udara itu sendiri.

Semak kedudukan dan tetapan kawalan, periksa laluan, kemudian ulang ukuran kadar alir serta tekanan. Bandingkan konfigurasi sebenar dengan pelan pengudaraan terkini.

Tekanan kipas meningkat tetapi kadar alir menurun.

Jika tetapan kipas tidak berubah dan operasi berada pada bahagian lengkung prestasi yang stabil, keadaan ini mungkin menunjukkan peningkatan rintangan sistem. Periksa salur kemek atau runtuh, jeriji tersumbat, kerosakan bahagian peralihan keratan dan penyempitan lorong.

Sahkan tetapan kipas, jenis tekanan dan lokasi ukuran. Bandingkan tekanan sepanjang laluan dan periksa bahagian yang menunjukkan kehilangan tekanan lebih tinggi.

Kadar alir kipas meningkat secara tidak dijangka sementara tekanannya menurun.

Pada keadaan operasi yang boleh dibandingkan, pintu atau pengawal terbuka, laluan kebocoran besar atau pintasan terus dari bahagian masuk ke bahagian balik boleh mengurangkan rintangan setara. Keadaan ini tidak membuktikan bahawa bekalan udara segar yang berguna di tempat kerja turut meningkat.

Semak imbangan udara dan periksa pintu, dinding penyekat, pengedap, pengawal aliran serta sambungan baharu. Tentukan ke mana udara tambahan itu sebenarnya mengalir.

Kepekatan gas atau DPM, atau suhu, meningkat selepas kawasan pengeluaran berpindah.

Agihan keperluan udara mungkin telah berubah tanpa pelarasan kawalan yang sepadan. Perubahan jadual mesin, aliran cabang, kualiti pengukuran atau lokasi alat juga perlu diperiksa.

Semak lokasi kerja dan kedudukan mesin yang sebenar, periksa alat atau keputusan analisis sampel yang berkaitan, kemudian ukur kadar alir melalui kawasan yang terjejas.

Perbezaan ketara antara kadar alir yang dikira oleh model dengan kadar alir yang diukur terus berlaku.

Antara puncanya ialah geometri atau rintangan tidak tepat, tetapan kawalan dan sambungan yang tidak direkodkan, kebocoran, stesen ukuran tidak sesuai atau perbandingan data daripada keadaan operasi berbeza.

Ulang tinjauan pada konfigurasi yang direkodkan, padankan pelan dengan lorong sebenar dan semak semula model sebelum mengubah keperluan operasi kipas.

Pengudaraan mengikut keperluan dan kawalan adaptif

Pengudaraan mengikut keperluan (Ventilation on Demand, VoD) melaraskan kadar alir berdasarkan kegiatan serta keadaan sebenar, berbanding mengendalikan semua peralatan yang boleh dikawal pada satu tetapan tetap. Input boleh merangkumi jadual pengeluaran, kedudukan kenderaan dan pekerja, kepekatan gas, suhu, kadar alir cabang, tekanan, keadaan pintu serta status peralatan.

Pelaksanaan boleh dinilai melalui beberapa peringkat seperti berikut:

1. Kawalan berdasarkan masa: tetapan awal mengikut syif, jadual peletupan, penyelenggaraan atau waktu tiada kegiatan.

2. Kawalan berdasarkan peristiwa: pelarasan aliran apabila mesin memasuki kawasan atau kegiatan pengeluaran bermula.

3. Kawalan maklum balas berdasarkan pengukuran: pelarasan menggunakan kepekatan gas, suhu, tekanan atau kadar alir yang diukur.

4. Kawalan terselaras seluruh rangkaian: penyelarasan kipas, pengawal aliran, pintu dan tetapan kawasan di seluruh lombong.

Keberkesanan perlu disahkan melalui kadar alir yang benar-benar sampai ke kawasan kerja dan penggunaan elektrik, bukan hanya kejayaan penghantaran arahan. Bandingkan keadaan sebelum dan selepas pelaksanaan dengan mengambil kira pengeluaran, waktu kerja, bilangan serta beban mesin dan keperluan penyejukan. Penjimatan yang dianggarkan melalui model bukan jaminan penjimatan sebenar di tapak. Faedah sebenar bergantung pada perubahan keperluan, kebolehkawalan rangkaian, kebolehpercayaan penderia dan komunikasi, pentauliahan serta amalan operasi sedia ada. Kebolehan menghidupkan atau menghentikan kipas dari jauh sahaja tidak membuktikan sistem VoD lengkap telah dilaksanakan.

VoD bukan kebenaran mengurangkan aliran hanya kerana sesuatu kawasan kelihatan tidak aktif. Keperluan minimum dan batas keselamatan perlu dikekalkan. Sistem yang boleh dipercayai memerlukan:

• kadar alir minimum dan batas keselamatan yang dinyatakan dengan jelas;

• lokasi penderia yang telah dinilai dan alat yang ditentukur;

• keadaan operasi selamat untuk digunakan apabila penderia gagal atau komunikasi terputus;

• kawalan saling kunci keselamatan serta tatacara tindak balas penggera;

• model rangkaian atau logik kawalan yang diuji dengan mengambil kira cabang bersambung;

• pihak yang diberi kuasa serta tatacara pengambilalihan kawalan secara manual; dan

• ukuran yang mengesahkan aliran bawah tanah benar-benar berubah seperti yang diarahkan.

Persediaan menghadapi gangguan pengudaraan dan pengurusan perubahan

Aliran boleh berubah dengan cepat selepas kipas terhenti akibat pengaktifan peranti perlindungan, bekalan elektrik terputus, kebakaran, kerosakan kemudahan kawalan, pelarasan pengawal, sambungan lorong baharu atau kerosakan salur pengudaraan bantu. Kesannya boleh melangkaui kawasan kejadian.

Pelan tindak balas khusus lombong perlu menangani:

• pemberhentian kipas utama, kipas penggalak tekanan dan kipas bantu;

• kehilangan bekalan kuasa, fungsi kawalan, penderiaan atau komunikasi;

• penggera tekanan rendah atau kadar alir tidak mencukupi;

• penggera gas, asap, suhu atau bahan cemar;

• pemindahan semua pekerja dari kawasan yang terjejas ke tempat selamat, serta pemberhentian peralatan dan pengasingan sumber tenaganya mengikut tatacara;

• sekatan serta pemeriksaan sebelum peralatan dihidupkan semula;

• pemeriksaan kawasan dan pengujian udara sebelum kemasukan semula;

• susunan pengudaraan sementara yang telah melalui semakan dan kelulusan yang diperlukan; dan

• perekodan, penyiasatan serta kebenaran bagi perubahan yang dibuat.

Bagi projek di Malaysia, semakan perlu meliputi perundangan perlombongan, syarat projek serta keperluan keselamatan dan kesihatan pekerjaan yang terpakai. Akta Pembangunan Mineral 1994 menghubungkan skim pengendalian dengan pelan, pindaan dan rekod. Peraturan USECHH 2000 pula menangani risiko kesihatan bahan kimia dalam skopnya. Dokumen tersebut tidak mempunyai tujuan yang sama dan tidak boleh dianggap sebagai satu prosedur pengudaraan lengkap. Gunakan teks yang berkuat kuasa dan keperluan khusus tapak; contoh Malaysia tidak terpakai secara automatik kepada lombong di negara lain.^[1][2]

Tatacara praktikal menilai pengudaraan bawah tanah

1. Tentukan peringkat pembangunan dan keadaan operasi. Semak lorong sedia ada, penggalian yang dirancang, kawasan pengeluaran, jadual mesin, kitaran peletupan, keadaan penyelenggaraan serta peluasan akan datang.

2. Kenal pasti bahaya dan kriteria keperluan udara. Senaraikan sumber gas, DPM, habuk, gas serta asap peletupan, haba, kelembapan, kebakaran dan pelepasan proses. Semak kadar alir minimum, halaju, had pendedahan dan kriteria khusus tapak yang terpakai.

3. Petakan rangkaian pengudaraan. Rekodkan bukaan udara masuk dan balik, sambungan cabang, kemudahan kawalan, litar bantu, pengedap, laluan kebocoran, kedudukan kipas serta titik pemantauan.

4. Ukur sistem sedia ada. Jalankan ukuran kadar alir, tekanan, komposisi udara dan keadaan terma pada keadaan operasi yang diketahui. Bagi sistem bantu, ukur kadar alir yang dibekalkan melalui bukaan keluar salur hembusan atau kadar alir yang disedut melalui bukaan masuk salur sedutan, mengikut susunan sebenar.

5. Bina atau kemas kini model rangkaian. Gunakan tekanan dan kadar alir yang diukur untuk menganggarkan rintangan cabang serta melaraskan model. Jangan bergantung semata-mata pada lukisan reka bentuk atau nilai kekasaran yang diandaikan.

6. Bandingkan alternatif. Nilai pembaikan lorong, pengurangan kebocoran, laluan selari, perubahan kawalan, turutan pengeluaran, tetapan kipas dan pembangunan seterusnya. Catat asas margin bagi kebocoran, peluasan atau ketidakpastian; elakkan penambahan peratusan tanpa penjelasan atau pengiraan berganda.

7. Tetapkan julat awal sebelum membandingkan peralatan. Tentukan pasangan kadar alir–tekanan bagi keperluan udara minimum, biasa dan maksimum, bersama ketumpatan udara, susunan pemasangan, keperluan kawalan serta keadaan operasi yang perlu dinilai apabila berlaku kegagalan. Selepas kipas dipilih, gunakan lengkung dan keadaan pemasangannya untuk menyemak semula rangkaian.

8. Jalankan pentauliahan dan sahkan prestasi selepas pemasangan. Gunakan ukuran tapak, ujian penggera, semakan kawalan serta ujian penerimaan kilang atau tapak yang diperlukan. Nyatakan kaedah ujian, toleransi serta edisi dan pindaan standard yang digunakan dalam dokumen projek. Pemeriksaan keberkesanan kawalan kejuruteraan yang diterangkan oleh JKKP bagi HT2 bukan dengan sendirinya prosedur penerimaan seluruh rangkaian lombong. Untuk maklumat berkaitan, rujuk halaman pembuatan dan kawalan kualiti kipas pengudaraan lombong.^[4]

9. Teruskan penyelenggaraan dan penilaian semula. Kemas kini pelan serta model selepas perubahan ketara, bandingkan ukuran mengikut masa, periksa kemudahan kawalan dan salur, serta siasat sisihan yang tidak dapat dijelaskan.

Keutamaan pengudaraan mengikut jenis lombong

Lombong arang batu bawah tanah. Metana, habuk arang batu, pemanasan atau pembakaran spontan dan sumber pencucuhan boleh mempengaruhi pelan dengan ketara. Pemisahan aliran, pemantauan, kesesuaian peralatan, operasi kipas dan pencegahan peredaran semula perlu mematuhi keperluan khusus lombong.

Lombong logam bawah tanah. Pelepasan diesel, gas serta asap peletupan, habuk silika atau bijih dan haba pada kedalaman besar sering menjadi keutamaan. Laluan condong yang panjang dan kawasan pengeluaran yang berselerak memerlukan perancangan bersama rintangan rangkaian, jadual mesin, pengudaraan muka kerja pembangunan serta pembukaan aras seterusnya.

Lombong bukan logam bawah tanah. Pelepasan diesel, habuk dan gas peletupan tetap penting. Bagi lorong berkeratan besar atau kaedah bilik dan tiang yang meninggalkan tiang batuan sebagai sokongan, perhatian diperlukan pada agihan udara merentasi kawasan kerja, pencegahan pintasan, padanan bekalan dengan penggunaan mesin dan pengesahan kadar alir cabang apabila kawasan pengeluaran berubah.

Perbandingan ini bersifat umum. Geologi, kaedah perlombongan, kedalaman, bidang kuasa dan penaksiran bahaya sebenar menentukan pelan akhir. Nama mineral yang dikeluarkan tidak membuktikan ketiadaan gas mudah terbakar atau bahaya khusus lain.

Bezakan juga tujuan rujukan. Perundangan mineral, penaksiran pendedahan bahan kimia, pemeriksaan kawalan kejuruteraan dan pengurusan tegasan haba mempunyai skop berlainan. Pelan, lesen, syarat negeri dan keperluan lain yang berkaitan dengan tapak perlu dikenal pasti secara berasingan. Rujukan pekerjaan umum tidak boleh menggantikan analisis gas, habuk dan rangkaian bagi lombong arang batu, logam atau bukan logam yang berbeza.^[1][2]

Maklumat projek untuk semakan sistem pengudaraan

Bagi membolehkan penilaian awal yang berguna, sediakan maklumat berikut setakat yang tersedia:

• pelan semasa dan pembangunan yang dirancang, termasuk aras, syaf, pintu masuk, laluan condong, bukaan penghubung menaik dan laluan udara utama;

• lokasi udara masuk dan udara balik serta arah aliran yang dikehendaki;

• dimensi, panjang dan keadaan laluan udara serta penyempitan utama;

• pasangan kadar alir–tekanan bagi keadaan keperluan minimum, biasa dan maksimum untuk operasi semasa serta akan datang;

• kadar alir dan tekanan yang diukur di stesen utama serta tempat kerja aktif, termasuk lokasi ukuran dan keadaan operasi ketika itu;

• penjelasan sama ada aliran mewakili keadaan sebenar atau keadaan rujukan, jenis tekanan statik atau jumlah, serta kedua-dua titik bagi ukuran beza tekanan;

• ketumpatan udara atau keadaan rujukan yang digunakan dalam pengiraan, lengkung kipas dan data ujian penerimaan;

• kedalaman lombong, ketinggian tapak, suhu, kelembapan serta keadaan air bawah tanah;

• kaedah perlombongan, jadual kerja pembangunan dan peringkat peluasan akan datang;

• jenis, kuasa, bilangan, lokasi serta jadual operasi mesin diesel;

• bahaya gas, habuk, DPM, hasil peletupan, haba atau pelepasan proses;

• diameter, bahan, panjang, selekoh dan keadaan kebocoran salur bantu serta kadar alir muka kerja yang diperlukan;

• data plat nama kipas sedia ada, lengkung prestasi yang tersedia, kelajuan putaran atau sudut bilah, data operasi yang diukur, kaedah kawalan serta susunan unit operasi dan unit siap sedia;

• voltan dan frekuensi bekalan, kaedah menghidupkan atau mengawal kelajuan, serta antara muka kawalan yang diperlukan;

• pintu, pengawal aliran, dinding penyekat, pengedap, laluan kebocoran dan kemudahan pengudaraan lain;

• titik pemantauan, tetapan penggera serta rekod perubahan ukuran mengikut masa; dan

• peraturan yang terpakai, pelan pengudaraan lombong serta kriteria penerimaan projek.

Maklumat tidak lengkap tidak menghalang perbincangan awal, tetapi mengehadkan ketepatan cadangan kadar alir dan tekanan. Ukuran cabang serta pelan pengudaraan terkini biasanya lebih berguna daripada kuasa motor atau diameter kipas sahaja.

Soalan lazim tentang pengudaraan lombong bawah tanah

Apakah perbezaan antara sistem pengudaraan dengan kipas pengudaraan lombong?

Sistem pengudaraan ialah keseluruhan rangkaian udara masuk, udara balik, lorong, kawalan, salur, pemantauan, tatacara dan kipas. Kipas menghasilkan beza tekanan yang menggerakkan udara melaluinya. Oleh itu, tentukan keperluan awal sistem sebelum memilih peralatan, kemudian semak kesesuaiannya dengan kipas terpilih dan pemasangan sebenar.

Apakah perbezaan antara pengudaraan utama dengan pengudaraan bantu?

Pengudaraan utama menggerakkan udara melalui litar masuk dan balik utama lombong. Pengudaraan bantu digunakan untuk mengudarakan lorong buntu dan kawasan setempat yang tidak menerima aliran terus yang mencukupi. Ia bergantung pada bekalan udara segar rangkaian utama. Dalam sistem sedutan, laluan di luar salur juga perlu membawa udara segar ke muka kerja. Kipas penggalak tekanan dalam rangkaian mempunyai fungsi yang berbeza.

Mengapakah kadar alir di muka kerja boleh lebih rendah daripada kadar alir melalui kipas?

Dalam sistem hembusan, kebocoran mengurangkan aliran yang sampai ke bukaan keluar salur. Dalam sistem sedutan, udara lorong boleh bocor masuk, menyebabkan aliran melalui kipas melebihi aliran pada bukaan sedutan berhampiran muka kerja. Geseran dan penyempitan mengubah titik operasi tetapi tidak menghabiskan udara dalam salur yang kedap. Peredaran semula boleh mengurangkan bekalan udara segar tanpa mengurangkan jumlah aliran kipas. Bandingkan ukuran pada lokasi yang jelas dan keadaan ketumpatan yang sepadan.

Adakah meningkatkan kelajuan kipas sentiasa menyelesaikan kekurangan aliran?

Tidak. Laluan sempit, kawalan rosak, kebocoran, pintasan, peredaran semula, agihan tidak seimbang atau salur yang tidak sesuai mungkin menjadi punca sebenar. Menaikkan tekanan tanpa menyiasat rangkaian boleh meningkatkan kuasa dan bunyi dengan hanya sedikit penambahan udara yang berguna. Kenal pasti punca kekurangan aliran terlebih dahulu.

Berapa kerap tinjauan pengudaraan bawah tanah perlu dijalankan?

Kekerapan bergantung pada peraturan, jenis lombong, bahaya, pelan dan kadar perubahan keadaan. Selain kekerapan pengukuran yang diwajibkan, pertimbangkan pengukuran tambahan selepas perubahan besar rangkaian, bacaan luar jangka, perubahan tetapan kipas atau kawalan, sambungan baharu dan kemajuan penggalian yang ketara. Jangan gunakan jadual negara lain atau kekerapan ujian peralatan berlainan sebagai jadual umum seluruh lombong.

Bolehkah haba di lombong dalam dikawal dengan pengudaraan sahaja?

Dalam sesetengah keadaan, boleh. Namun, haba daripada batuan, air panas dan mesin, serta kenaikan suhu akibat pemampatan udara menurun, boleh menyebabkan aliran sedia ada tidak lagi mengekalkan keadaan terma yang diperlukan. Kelembapan turut mempengaruhi pelepasan haba badan. Penyejukan setempat, air sejuk, sistem penyejukan mekanikal, pembaikan saliran atau penyejukan udara berpusat mungkin diperlukan bersama langkah pencegahan tegasan haba.

Adakah reka bentuk yang sama sesuai untuk lombong arang batu dan lombong logam?

Tiada satu reka bentuk yang sesuai untuk semua lombong. Metana, habuk arang batu, pemanasan dan pembakaran spontan serta syarat peralatan boleh menjadi faktor utama lombong arang batu. DPM, gas peletupan, habuk silika atau bijih, haba dan lorong yang panjang serta berselerak mungkin lebih penting di lombong logam atau bukan logam. Setiap reka bentuk perlu berasaskan bahaya sebenar dan keperluan yang terpakai.

Kesimpulan

Pengudaraan yang berkesan bergantung pada udara yang mencukupi di setiap tempat kerja aktif, bukan sekadar kadar alir keseluruhan kipas. Tentukan keperluan, ukur dan modelkan rangkaian, kurangkan rintangan serta kebocoran yang boleh dielakkan, kemudian tetapkan julat awal kadar alir–tekanan. Pilih atau laraskan peralatan selepas itu dan semak semula rangkaian berdasarkan kipas serta pemasangan terpilih. Reka bentuk sistem dan pemilihan kipas saling berkaitan, tetapi bukan tugas yang sama.