Далд нүүрсний уурхайн үйл явц ба технологи
Далд уурхайн нүүрсний олборлолт гэдэг нь дэлхийн гадаргын гүн давхаргаас нүүрс ухаж, гаргаж авах арга юм. Энэ аргыг ерөнхийдөө нүүрсний давхарга маш гүнд, тодорхой зузаантай, эсвэл геологийн нөхцөл байдлаас шалтгаалан ил уурхайн олборлолт эдийн засгийн хувьд үр ашиггүй эсвэл өндөр эрсдэлтэй болсон үед сонгодог. Аюулгүй байдал, бүтээмж, эрчим хүчний үр ашгийн шаардлага нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан далд уурхайн үйл явц нь механикжуулалт, автоматжуулалт, мэдрэгч дээр суурилсан дижитал хяналтын системийг ашиглан хурдацтай хөгжиж байна.
Далд уурхайн тойм
Ил уурхайн олборлолт нь хөрсний давхаргыг их хэмжээгээр зайлуулахаас ялгаатай нь далд уурхай нь нүүрсний давхаргад хүрч, ашиглахын тулд зам, уурхайн нүхний сүлжээнд тулгуурладаг. Газар доорх үйл ажиллагааны гол анхаарал нь геотехникийн нөхцөл байдал (чулуулгийн тогтвортой байдал), агааржуулалт, метан хий, нүүрсний тоос, материал болон ажилчдын тээврийн системийг хянах явдал юм. Ажлын орон зай хязгаарлагдмал, байгаль орчин нь аюултай тул далд уурхай нь нарийвчилсан төлөвлөлт, аюулгүй байдлын хатуу стандартыг шаарддаг.
Төлөвлөлт ба хайгуулын үе шат
Далд уурхайн үйл ажиллагаа бүр хайгуулын судалгаа, геологийн шинж чанараар эхэлдэг. Хайгуулын ажилд голчлон цөм өрөмдөх, геологийн бүтцийн зураглал (хагарал, нугалаас) гаргах, нүүрсний чанарын шинжилгээ (чийг, үнс, хүхэр, илчлэгийн агууламж) хийх, дээвэр болон давхаргын чулуулгийн бат бөх чанарыг ойлгохын тулд геомеханик шинжилгээ хийх зэрэг орно. Дараа нь хайгуулын өгөгдлийг давхаргын зузаан, давхаргын налуу, гүн, метан хий, газрын доорх ус зэрэг болзошгүй аюулыг харгалзан үзсэн гурван хэмжээст геологийн загвар, уурхайн зураг төслийг бий болгоход ашигладаг.
Түүнчлэн, нөөцийн тооцоо, үйлдвэрлэлийн төлөвлөгөө, өртгийн тооцоо, аюулгүй байдлын системийн зураг төсөл зэрэг техник эдийн засгийн үндэслэлийг судалдаг. Энэ үе шат нь өрөө болон багана, урт хана эсвэл давхаргын нөхцөлд тохирсон бусад хувилбаруудаас үл хамааран олборлолтын аргыг сонгоход чухал үүрэгтэй.
Уурхайн гарцын барилга байгууламж: Босоо ам болон дрифт
Нүүрсний давхаргад хүрэхийн тулд дараах хэлбэртэй байж болох гол гарцыг бий болгоно.
1. Босоо ам (босоо худаг): их гүнд ашиглагддаг. Босоо ам нь ихэвчлэн ажилчид, тоног төхөөрөмж, нүүрс тээвэрлэх зориулалттай өргөх системээр тоноглогдсон байдаг.
2. Хөндлөн хонгил (хэвтээ хонгил): толгод эсвэл гадаргуугийн тохиромжтой өндөрлөгөөс барьсан. Хэрэв давхарга нь харьцангуй гүехэн эсвэл газар нутаг зөвшөөрвөл хөндлөн хонгилыг ихэвчлэн сонгоно.
3. Буурах/налуу зам (буурах): дугуйтай тээврийн хэрэгслийг уурхай руу оруулах налуу хонгил.
Хөгжлийн үе шатанд гол хонгил болон хавтангийн хонгилын сүлжээг барьдаг. Энэ нь чулуулгийн малталт, тулгуурын суурилуулалт, цахилгаан хангамжийн суурилуулалт (цахилгаан, усны хоолой, компрессор, харилцаа холбоо) явагддаг газар юм. Малтлагын техникт өрөмдлөг, тэсэлгээний ажил эсвэл тодорхой нөхцөлд замын толгой гэх мэт чулуулгийн зүсэгч машинууд орж болно.
Далд нүүрсний олборлолтын аргууд
1. Өрөө ба багана
Өрөө болон баганын арга нь нүүрсийг "өрөө" үүсгэж, уурхайн дээврийг тулах нүүрсний "багана" үлдээх замаар олборлодог. Багануудыг бүрмөсөн зохион бүтээх эсвэл ухарч олборлолтын үеэр авч болох боловч энэ нь нуралтын эрсдэлийг нэмэгдүүлж, геотехникийн илүү хатуу хяналтыг шаарддаг.
Энэ аргын давуу талууд нь янз бүрийн геологийн нөхцөлд уян хатан байдал, урт ханатай харьцуулахад анхны хөрөнгө оруулалт харьцангуй бага байдаг. Гэсэн хэдий ч нүүрсний зарим хэсэг нь тулгуур болгон үлддэг тул нүүрсний нөхөн сэргээлтийн түвшин ихэвчлэн бага байдаг.
2. Лонгволл уурхай
Урт ханатай арга нь газар доорх нүүрсний уурхайн хамгийн бүтээмжтэй технологийн нэг юм. Энэ систем нь нүүрсийг урт хавтангаар хяргагч эсвэл анжис ашиглан олборлодог. Ажлын талбайн ард цахилгаан хөдөлгүүртэй дээврийн тулгууруудыг суурилуулсан бөгөөд энэ нь олборлолт явагдах тусам урагшилдаг. Тулгуурын ард байрлах хэсгийг хяналттай нуралт (goaf)-д оруулахыг зөвшөөрдөг бөгөөд энэ нь баганын хэрэгцээг бууруулдаг.
Лонгвалл нь өндөр сэргээн босголт, өндөр үйлдвэрлэлийг хангадаг боловч агааржуулалтын зураг төсөл, хийн менежмент, чулуулгийн хэв гажилтын хяналт зэрэг тоног төхөөрөмжийн ихээхэн хөрөнгө оруулалт, хавтангийн нарийн төлөвлөлт шаарддаг.
Газар доорх үйл ажиллагааны гол технологиуд
Нүүрсийг огтлох болон олборлох систем
Лонгвалд гол багаж нь нүүрний гадаргуу (ажлын хавтгай) дагуу урагш хойш хөдөлж, нүүрсийг зүсдэг хяргагч юм. Дараа нь нүүрс нь нүүрний урд талын конвейер дээр унана. Өрөө болон багана дээр хамгийн түгээмэл багаж бол тасралтгүй уурхайчин бөгөөд нүүрсийг тасралтгүй зүсэж, конвейерийн системд ачдаг машин юм.
Уурхайн буфер систем
Уул уурхайн байгууламжийн аюулгүй байдал нь тулгуураас ихээхэн хамаардаг. Ашигласан технологиуд нь:
– Дээврийн чулууг бэхжүүлэх зориулалттай чулуун боолт болон давирхайн боолт.
– Сул чулуулгийн нөхцөлд бэхлэгдсэн ган нуман хаалга эсвэл ган.
– Дээвэрийг идэвхтэй дэмжих урт ханан дээр цахилгаан хөдөлгүүртэй дээврийн тулгуур.
Чулуулгийн хэв гажилтыг хянахын тулд экстензометр, конвергенцийн хэмжигч, тулгуур дээрх даралтын мэдрэгч зэрэг багаж хэрэгслийг ихэвчлэн ашигладаг.
Агааржуулалт, метан хий болон тоосны хяналт
Агааржуулалт бол газар доорх уурхайн амин сүнс юм. Агааржуулалтын систем нь цэвэр агаарыг ажлын талбай руу чиглүүлж, хуучирсан агаар, дулаан, хийг зайлуулахын тулд гол сэнс, агааржуулалтын хаалга, тохируулагч, сувгийг ашигладаг.
Метан хий (CH₄) нь тэсрэх чадвартай тул томоохон аюул учруулдаг. Ашигласан технологиуд нь:
– Хийн мэдрэгч болон автомат дохиоллын систем.
– Цооног ашиглан метан ус зайлуулах (ус зайлуулахаас өмнө болон дараа).
– Галын эх үүсвэр болон дэлбэрэлтэд тэсвэртэй цахилгаан тоног төхөөрөмжийг хянах журам.
Нүүрсний тоос нь эрүүл мэндэд аюултай (уушгины хатгалгаа) бөгөөд тоосны дэлбэрэлтийн эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг. Хяналтын арга хэмжээнд ус шүрших, тоос цуглуулах, шохойн чулууны тоосжилт, тоосны агууламжийг хянах зэрэг орно.
Нүүрс болон материалын тээврийн систем
Далд уурхайд нүүрсийг ерөнхийдөө дараах байдлаар тээвэрлэдэг.
– Туузан дамжуулагч: хол зай болон их багтаамжид үр ашигтай.
– Шаттл вагон эсвэл аккумулятор тээвэрлэгч: өрөөнд болон багана дотор нүүрсийг тасралтгүй олборлогчоос тэжээгч эсвэл бүс рүү зөөх.
– Материал, тоног төхөөрөмж, ажилтан тээвэрлэх зориулалттай монорэйл буюу нийтийн тээврийн хэрэгсэл.
Автомат удирдлагатай тээвэрлэлтийн системийг нэгтгэх нь үйлдвэрлэлийн тогтвортой байдлыг сайжруулж, саад бэрхшээлийг бууруулахад тусалдаг.
Автоматжуулалт, дижиталчлал ба өнөөгийн технологи
Уул уурхайн салбарын сүүлийн үеийн хөгжил нь ухаалаг уул уурхайн технологийг нэвтрүүлэхэд түлхэц болж байна. Үүний хэрэглээний зарим жишээнд дараахь зүйлс орно.
– Алсын удирдлага: оператор нь илүү аюулгүй удирдлагын өрөөнөөс хяргагч эсвэл тасралтгүй олборлогчийг удирдах боломжтой.
– Бодит цагийн хяналтын систем: IoT мэдрэгч нь хий, температур, чийгшил, чичиргээ, бүсний байдал, тоног төхөөрөмжийн байрлалыг хянадаг.
– Уурхайн төлөвлөлтийн програм хангамж болон дижитал ихэр: уурхайн дижитал загваруудыг агааржуулалтын симуляци, тогтвортой байдлын урьдчилсан таамаглал, үйлдвэрлэлийн хуваарийг оновчлоход ашигладаг.
– Газар доорхи харилцаа холбоо: үйлдвэрлэлийн Wi-Fi сүлжээ, хувийн LTE эсвэл өгөгдлийн холболт болон аюулгүй байдлыг хангахын тулд гоожиж буй тэжээлийн систем.
Автоматжуулалтын тусламжтайгаар ажилчдын аюултай бүсэд өртөх эрсдэлийг бууруулж, бүтээмж, үйл ажиллагааны тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой.
Хөдөлмөрийн аюулгүй байдлын сорилтууд ба талууд
Далд уурхай нь дээвэр нурах, гал түймэр гарах, үерлэх, хийн дэлбэрэлт гарах, нүүлгэн шилжүүлэх зэрэг томоохон бэрхшээлүүдийг бий болгодог. Тиймээс хөдөлмөрийн аюулгүй байдалд дараахь зүйлс орно.
- Ажилчдын сургалт, гэрчилгээ.
– Онцгой байдлын хариу арга хэмжээний систем болон нүүлгэн шилжүүлэх замууд.
– Тулгуур, цахилгаан болон агааржуулалтын тогтмол үзлэг.
– Өгөгдөлд суурилсан эрсдэлийн удирдлага болон үечилсэн аюулгүй байдлын аудит.
Уул уурхайн дүрэм журам болон олон улсын стандартыг (жишээлбэл, агааржуулалт болон дэлбэрэлтэд тэсвэртэй тоног төхөөрөмжтэй холбоотой) дагаж мөрдөх нь үйл ажиллагааны чухал хэсэг юм.
Хаах
Далд нүүрсний уурхайн үйл явц, технологи нь геологийн төлөвлөлт, уурхайн инженерчлэл, тулгуур систем, агааржуулалт, тээвэрлэлт, аюулын хяналт зэрэг нарийн төвөгтэй хослолыг хамардаг. Өрөө, багана, урт хананы аргууд нь тус бүр нь өөр өөр техникийн шинж чанар, технологийн шаардлага бүхий хоёр үндсэн арга юм. Орчин үеийн эрин үед автоматжуулалт, бодит цагийн мэдрэгч, дижитал хяналтын системүүд нь үйл ажиллагааны аюулгүй байдал, үр ашгийг улам бүр сайжруулдаг. Ноцтой бэрхшээлүүд байгаа хэдий ч зохих технологи, аюулгүй байдлын хатуу сахилга батыг хэрэгжүүлэх нь далд нүүрсний уурхайг илүү бүтээмжтэй, аюулгүй, мэргэжлийн түвшинд удирдах боломжтой болгодог.
