أعلى درجات السلامة في البحث عن في أجهزة التعدين الحديثة

تطور السلامة في التعدين في إطار نظام " غون "

وتعدين الجدران الطويلة من أكثر الطرق كفاءة لاستخراج الفحم وغيره من الرواسب المعدنية الضمنية، حيث أن طبيعة العملية - وجه مستمر ومؤتمت يمضي قدماً عبر بحار تحت ظروف جيولوجية متغيرة - توفر مجموعة معقدة من المخاطر، من الغبار القابل للتنفس وغاز الميثان إلى قوى هدرائية وميكانيكية ضخمة، وتتجاوز آليات التعدين المتطورة المدى الحدود الكهروائية.

إن التحول من الاستجابة السريعة للحوادث إلى التخفيف من المخاطر هو الاتجاه المحدد في تكنولوجيا التعدين الحديثة تحت الأرض، وتشتمل نظم الجدران الطويلة اليوم على طبقات من الحماية، بما في ذلك الدوائر المغلقة التي لا تصلح، والكشف عن قرب ذكي، والرصد الجوي في الوقت الحقيقي، والتحليلات التنبؤية، وهذه السمات لا تحل محل الحاجة إلى بروتوكولات أمان صارمة وموظفين ذوي كفاءة، ولكنها توفر شبكة أمان حرجة يمكن أن تتدخل.

الباب 1: الإطار التنظيمي والتنفيذي للسلامة

الامتثال كمؤسسة

أيّ مناقشة لمواد الأمان يجب أن تبدأ مع البيئة التنظيمية في الولايات المتحدة، إدارة السلامة والصحة في المناجم تحدد المعيار الخاص بمعدات الأمان والبروتوكولات التشغيلية، الأنظمة التي تحكم التهوية، ومراقبة الغبار، ورصد الميثان، والكشف عن قرب تؤثر مباشرة على مواصفات تصميم معدات العجلات الطويلة، وعلى الصعيد العالمي، معايير مثل التوجيه الأوروبي للأجهزة (2006/42/EC) ومعايير السلامة الوظيفية مثل ISO 13849 وIEC

تكلفة العمليات غير الآمنة

بالإضافة إلى الامتثال التنظيمي، فإن الحجة الاقتصادية لملامح السلامة المتقدمة قاهرة، وحادثة واحدة ضائعة الزمن، ناهيك عن الموت، يمكن أن توقف الإنتاج لأسابيع، وتتكبد غرامات هائلة وتضر بسمعة الشركة، وحدث تناقض كبير مثل الإشعال الميثان، وحرائق حزام النقل، أو انهيار الدروع يمكن أن يؤدي إلى خسائر رأسمالية كارثية، والاستثمار في نظم الأمان المتقدمة ليس من النفقات التشغيلية.

القسم 2: نظم السلامة المؤسسية - العزل وإغلاق الطوارئ

توقف الطوارئ في منطقة الساحل (إ - توقف)

وكل وجه حديث طويل جداً مجهز بشبكة من أجهزة التوقف في حالات الطوارئ، غير أن تطور هذه النظم يختلف اختلافاً كبيراً، حيث تستخدم النظم الأساسية أزرار دفع بسيطة مثبتة في السلسلة، وتستخدم النظم المتقدمة وحدات ذكية موزعة من طراز E-stop تُعيد وضعها إلى نظام المراقبة المركزي، مما يسمح للمشغلين في غرفة التحكم بتحديد أي جهاز مقفل من طراز E-S-T-T-T-S على طول الشاشة.

أحكام الغلق/المغادرة الهيدروليكية والكهربائية

إن عزل مصادر الطاقة أثناء الصيانة سبب رئيسي للإصابة الخطيرة في تعدين الجدران الطويلة، إذ تتضمن الآلات المتقدمة سمات تيسر الغلق/التركيب الآمن، وتشمل هذه العوامل صمامات العزل الهيدروليكية التي يمكن أن تكون مغلقة في الموقع المغلقة، ومفاتيح الأرض المرئية )الأرض( للمعدات ذات التأثير العالي، وأجهزة الحجب الميكانيكية لمؤشرات تثبيت الأنهار وتركيب الأرجل.

إذاعة التطهير والعزل اللاسلكي

حيث أن المصاريف والدروع أصبحت أكثر آلية، فإن القدرة على إيقاف المعدات من مسافة آمنة هي الهيمنة، وأجهزة الموجات الطويلة الحديثة تدمج مهام التوقف اللاسلكي في وحدة التحكم عن بعد التابعة للمشغل، وإذا رأى المشغل خطراً كبيراً، فإنها يمكن أن تُحدث توقفاً عن المئات من المترات، وهذه النظم اللاسلكية تستخدم الترددات اللاسلكية المكرّسة والمرتفعة النزاهة (التي تُصمم في إطار الترددات الترددية الأولى البالغ عددها 2.4 جيهرتز).

القسم 3: كشف التقريب والتصادم

سائقو الهيئات التنظيمية وتبني التكنولوجيا

إن تنفيذ نظم الكشف عن قرب في التعدين كان من أهم التطورات في مجال السلامة في العقد الماضي، وبينما كانت هذه التكنولوجيا مكلفة في البداية بمواصلة عمال المناجم في بعض الولايات القضائية، فقد انتقلت التكنولوجيا بسرعة إلى وجوه طويلة، وتميز المخاطر الرئيسية بين نظم الكشف عن قرب التي تقع على سطح الأرض، وحوادث السطو، والحوادث المذهلة التي تشمل المخزن، والدروع المتقدمة، والأفراد الذين يسيرون على طول الوجه.

التكنولوجيا في الممارسة العملية: إدارة المعلومات الإدارية، مكتب خدمات الرقابة الداخلية، رادار

وتستخدم نظم القرب من جدران طويلة محدثة مزيجا من التكنولوجيات، وكثيرا ما تستخدم أجهزة تحديد الترددات اللاسلكية لمراقبة الدخول على أساس المناطق، مثل منع المصارف من التخريب إذا اكتشف شخص ما في منطقة شديدة الخطورة، وتعطي تكنولوجيا التردد فوق الأبيض درجة أعلى من الحل، مما يتيح للنظام تتبع الموقع الدقيق لأجهزة الإنذار المنجمية التي لديها علامات ومعدات فيما يتعلق بكل منها.

المنطقة المحاصرة وإدارة الديناميكية

إن الكشف عن قرب يتطلب إدارة المناطق الذكية، حيث تشكل قطعة ثابتة من المعدات خطرا مختلفا عن المسافر المتحرك، فالنظم المتقدمة تسمح لمديري السلامة بتحديد المناطق الدينامية التي تتغير على أساس الحالة التشغيلية للآلة، وعلى سبيل المثال، فإن منطقة الخطر المحيطة بقاعدة الدرع أكبر من تلك التي تقام فيها، والقدرة على تشكيل هذه المناطق من خلال واجهة آمنة، دون الحاجة إلى تعديل المعدات، هي سمة حاسمة للتكيف مع التحول إلى مواقع الإنتاج.

الباب 4: إدارة الغلاف الجوي تحت الأرض - الغبار والغاز والزهرة

قمع الغموض المقبل

إن غبار السوائل والبلور القابل للذوبان هما أكثر الأخطار الصحية استمرارا في تعدين الجدران الطويلة، مما يؤدي إلى أمراض مثل داء الرئوي السود (الرئوي لعمال الفحم) والسيلكويس، وتجهز مرافئ الموجات الطويلة الحديثة بنظم مقطعة ذات هندسة عالية، وهذه ليست مجرد رذاذ مائي؛ وهي تزيد من الرش المشبع بالأشعة المقطعية حول الرش.

وفوق المخزن، يعتمد الوجه الطويل جدا على نظم التهوية المتقدمة ومصاعد الغبار، وتتكون أجهزة التنظيف ذات القدرة العالية من مشغلات المرحل أو في الهواء المجهز بمصفوفة الموصلات الهوائية المجهزة بالممرات الخلفية، وتدمج أجهزة رصد الغبار المستمر في الوقت الحقيقي، مثل جهاز رصد الدوقية العلمية للثيران، بصورة متزايدة في مجموعة أجهزة الاستشعار الخاصة بالجودة.

رصد الغاز المستمر (Methane, CO, O2)

(أ) الغاز الميثان هو أهم خطر انفجار في تعدين الفحم تحت الأرض، أما آلات الموج الطويل الحديثة فتدمج أجهزة الاستشعار المتعددة للميثان، التي كثيرا ما تكون مثبتة على هيئة المقار وعلى طول خط الدرع، وهذه أجهزة الاستشعار توفر بيانات آنية لنظام الرصد الجوي للمنجم، وهي سمة أمان حرجة تبلغ 5 في المائة من أجهزة التكتل الآلي (أو الحد الأدنى من القدرة على العمل)

التكامل والمراقبة في مجال الاستغلال

وجه الجدار الطويل جزء لا يتجزأ من نظام التهوية الرئيسي للمنجم، ووجوه حديثة مصممة للحفاظ على سرعة الهواء الدنيا عبر الوجه لقطع الميثان وحمل الغبار بعيدا عن المشغلين، ويمكن تعديل أبواب التهوية الآلية والمنظمات التي تتحكم بواسطة نظام التنبيه الخاص بجهاز التحكم في التهوية، للحفاظ على تدفق الهواء الأمثل مع تراجع ضغط الموجات الطويلة.

الباب 5: منع نشوب الحرائق، والكشف عنها، وقمعها

Hydraulic Fluids and Materials Selection

وتبدأ السلامة من الحرائق بالوقاية، وتستخدم معدات جدران طويلة حديثة السوائل الهيدروليكية المقاومة للحرائق، وعادة ما تكون الاضطرابات في الماء أو التآكلات السائلة، وهي أقل مرونة بكثير من الزيوت المعدنية التقليدية، وبالإضافة إلى ذلك، فإن المواد التي تقاوم اللهب مكلفة بأحزمة النقل، والكابلات الكهربائية، والهيدرات المصممة لتقليل هذه المواد إلى أدنى حد.

الكشف المبكر: Spark, Heat, and Smoke Sensors

وتُعدّ أجهزة إطفاء الحريق الأكثر فعالية تلك التي تُكتشف حريقاً في مرحلتها الأولى، وتُزوَّد الوجوه ذات الجدران الطويلة بمجموعة متنوعة من أجهزة الكشف، وتُركَّب أجهزة الكشف عن المسافات العتيقة، التي كثيراً ما تكون مُركَّبة على حزام النقل أو في ممر العودة، وتستخدم أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء والفوقية لكشف الضوء غير المرئي الذي تنبعثه الجسيمات الساخنة الصغيرة.

نظم قمع متكاملة (الحرب والكيميائية)

إن نظم إطفاء الموجات الطويلة الحديثة ذات آلية عالية، حيث أن أكثر نوعين من النظم التي تهطل المياه ونظم العوامل الكيميائية (مثل المواد الكيميائية الجافة أو الغاز الخام) حيث أن نظم تآكل المياه تستخدم شبكة من الأنابيب والآلات ذات التدفق العالي يمكن أن تكون مصممة على الوجه الاستراتيجي، ولا سيما حول المضخم، وأجهزة التحميل، وحاملة، وعندما يتم اكتشاف الحريق، فإن النظام ينشط ضغطا كاملا على المنطقة المتضررة.

الباب 6: رصد الصحة الهيكلية والصيانة الافتراضية

رصد الضغط في الوقت الحقيقي

إن دعم السقف الهيدروليكي (السلائف) هو أهم العناصر الهيكلية في وجه طويل جداً، ويمكن أن يكون فشل الدرع كارثياً، إذ أن نظم التحكم بالكهرباء الحديثة ترصد ضغط التركة، والعائد، والتقارب على أساس دورة كل دورة، ويمكن أن تكشف الانحرافات مثل التداخل المستمر (تأشيرات التحميل المفرطة) أو فقدان الختم (ال الديكي).

مُدرّب الوجه المُدرّب (AFC) النزاهة

وفشلها يتوقف فوراً عن الإنتاج، وتجهز المواد الكيميائية الفلورية الحديثة بنظم متقدمة لرصد التوترات في السلسلة، وتستخدم هذه النظم أجهزة استشعار لقياس القوة على السلسلة، وتكيف تلقائياً التوتر من محرك الخياطة، ومنع سوط التسلسل، والتشويش، والكسر، كما أن رصد التأشيرات على أجهزة تجهيزات الوقود المحتوية على مركبات الكربون الفلورية، يوفر إنذاراً مبكراً بأجهزة قياس الحرارة أو الفشل.

التحليل الهيكلي للمرضى

وتُعد أجهزة الموجات الطويلة المتقدمة لقياس مدى الحياة الدهنية للعناصر الهيكلية الحرجة، مثل الذراع المكشوف، ومجلة خط القوات المسلحة الأنغولية، وقنابل الدروع، وتوفر مقاييس ومقاييس التكتل بيانات عن القوى والهزات التي حدثت أثناء القطع، وتستخدم هذه البيانات لتقدير مدى الحياة المفيدة المتبقية للهيكل ولتنبيه أفرقة التعدين إلى الفشل في التنبؤات أو التفشي.

الباب 7: التشغيل الآلي والتنقيب - نقل الناس من الأخطار

Shearer Automation and Horizon Control

أكثر سمات الأمان فعالية هو تقليل عدد الأشخاص المعرضين لمخاطر الوجه، أنظمة التشغيل الآلي للآلات مثل جهاز (كاتربيلر) المتقدم للتشغيل أو جهاز التحكم في الغبار المتحرك

Electro-Hydraulic Shield Control (EHSS)

تقدم الدرع عن بعد هو سمة أخرى من سمات التشغيل الآلي الحيوية، ويتيح جهاز التشغيل الآلي المتطور للمشغل الوحيد، باستخدام جهاز لاسلكي، أن يمد مجموعة من الدروع من موقع آمن تحت سطح الماء، وينفذ النظام تلقائياً التسلسل: خفض الدرع، ودفع الترام، ورفع الدرع إلى وضعه. Komatsu نظم الموجات الطويلة

SCADA and Centralized Control rooms

والبيانات الواردة من جميع مستويات أجهزة الاستشعار هذه، ومستويات الغبار، وضغوط الدروع، وحمولات النقل، والآلات، وحالة الكشف عن الحرائق، التي تجمع في نظام مراقبة ومراقبة البيانات، وتسمح هذه البيانات بإجراء استعراضات تاريخية، وتنظم دورات آلية لتحسين البيانات، وتُحدد مسارات سلامة الحوادث.

الباب 8: بناء ثقافة السلامة من خلال التكنولوجيا والتدريب

العوامل الإنسانية والتصميم بين الوجوه

إن أفضل نظم الأمان لا جدوى منها إذا كانت الوصلة بين الجانبين ملتوية أو إذا كانت تولد الكثير من الإنذارات الكاذبة، كما أن نظم الأمان الحديثة ذات الجدران الطويلة مصممة بعوامل إنسانية في الاعتبار، وتستخدم صوراً بيانية واضحة وغير ملائمة، وتعطى الأسلحة الأولوية لمنع حدوث ارتياب في أجهزة الإنذار، وتوفر نظم المراقبة معلومات واضحة عن حالة سمات السلامة، بينما تؤدي التفاعلات الجيدة التصميم إلى خفض الحمولة المعرفية على المشغلين المتبقيين.

المنسِّقون وتكامل التدريب

التدريب هو المضاعف الذي يكشف عن كامل إمكانات تكنولوجيا الأمان، والمنشطات المتقدمة، مثل تلك المستخدمة في بحوث برنامج التعدين الإنيسوسيفي بشأن التدريب الفعال ، يسمح للمشغلين بممارسة الاستجابة لحالات الطوارئ، وأجهزة الإنذار الميثان، والفشل في بيئة آمنة وافتراضية.

الخلاصة: النظام الإيكولوجي المتكامل للسلامة

إن آلات التعدين الحديثة جدار طويلة تمثل قفزة كبيرة للأمام في مجال الصحة والسلامة المهنيتين، وقد اختفت أيام الاعتماد على معدات الحماية الشخصية والعلامات التحذيرية، وتميز أجهزة اليوم ضوابط إلكترونية آمنة للفشل، وكشف القرب الذكي، والرصد الجوي في الوقت الحقيقي، ونظم القمع الآلية، والرصد الهيكلي المتوقع، وتعمل هذه الملامح معا كنظام إيكولوجي متكامل، وتوفر مستويات متعددة من المخاطر للحماية من تحت الأرض.

ولم يعد التحدي بالنسبة لمدير السلامة أو لمشغل المناجم هو إيجاد آلات تعمل فحسب، بل يتعلق بتحديد الآلات التي تحميها، إذ إن المطالبة بملامح السلامة المتقدمة، والاستثمار في التدريب المناسب، وتعزيز ثقافة تُعرّض للخطر الوعي بقدر ما يُحتمل الإنتاج، يمكن لشركات التعدين أن تحقق الهدف النهائي المتمثل في التعدين الحديث: عدم إلحاق ضرر، وكل تحول، فمستقبل سلامة الجدران الطويلة يكمن في تعميق تكامل المعلومات الاستخبارية الصناعية والتوائم الرقمية، ولكن توفر بالفعل وسائل السلامة الأساسية المتاحة.