نوآوری در تکنولوژی های کاهش سر و صدا برای محیط های معدن زیرزمینی

تولید کننده در حال رشد برای معادن زیرزمینی آرام

معدن زیرزمینی همچنان ستون فقرات استخراج منابع جهانی، تامین زغال سنگ، فلزات و مواد معدنی صنعتی ضروری برای زندگی مدرن است، با این حال محیط زیرزمینی یکی از پرماجراترین محیط های خصمانه در زمین است.مخشاط، معدنچیان مداوم، کامیون ها، کمربند نقاله، فنون های تهویه و انفجار عملیات های پایدار تولید می کند که به طور معمول بیش از 85dB (A) و به اوج می رسد بدون مداخله پایدار (این واکنش شنوایی).

درک چالش های آکوستیک در معدن زیرزمینی

منبع ها و Magnitudes of Noise

در این میان، هر کدام از منابع مختلف و هر کدام از آنها دارای طیف و شدت فرکانسی متمایز هستند.[۱۰] Drilling و انفجار صداهای تکان دهنده ای تولید می کند که می تواند بیش از ۱۲۰ dB باشد (FLT:2) استخراج کننده های فشرده شده با فرکانس بالا و هلیوم [F3] نویز مکانیکی پایدار را در ۹۵-۱۰۳ تولید می کند.[۱۰]

سلامت و عواقب عملیاتی

قرار گرفتن در معرض مزمن باعث NIHL، قلع و افزایش خطر ابتلا به اختلالات قلبی و روانی می شود. فراتر از اثرات مستقیم سلامت، سیگنال های هشدار بیش از حد صدا، هشدارهای اضطراری و ارتباطات انسانی - یک خطر ایمنی حیاتی در محیطی که در حال حاضر با اپراتورهای معدن همراه است، همچنین با هزینه های انطباق قانونی مواجه می شود: آژانس هایی مانند M ایمنی و بهداشت]

پیشرفت های اخیر در تکنولوژی های کاهش نویز

دهه گذشته پیشرفت قابل توجهی در چندین جبهه دیده است، از علم مواد گرفته تا پردازش سیگنال دیجیتال، این نوآوری ها صرفاً افزایشی نیستند؛ آنها نشان دهنده یک تغییر پارادایم در چگونگی نزدیک شدن صنعت به کنترل سر و صدا هستند.

پیشرفته صدا- مواد و اندام

فوم سنتی و جذب کننده های فایبرگلاس موثر اما در گرد و غبار، شرایط معدن مرطوب (FLT:0) کامپوزیت های صوتی با عملکرد بالا - اغلب با استفاده از پانل های سنگ شکن، فوم های نواری، و نانوسلول یک مولکول - ضریب جذب برتر در حالی که مقاومت در برابر ذرات و بارگیری مواد تشکیل شده است [F4] در حال حاضر به طور مستقیم به منظور کاهش لایه های لوله کشی، استفاده می شود.

کنترل نویز فعال (ANC) و کاهش هزینه های الکترونیکی

کنترل صدا فعال از مداخله مخرب استفاده می کند – می تواند صدای ناخواسته را با دقیقاً معکوس کند (فرم های موجی) – برای کاهش نویز فرکانس پایین که موانع منفعل برای مسدود کردن مبارزه می کنند، در حالی که در اصل محدود به هدفون است، ANC در حال حاضر به Full-face تنفسی] انتقال داده است [FLT1] و [F:2] سیستم های ارتباطی با سرعت و بازخورد واقعی [F] می توانند این الگوریتم های هشدار دهنده را تنظیم کنند.

تولید کنندگان تجهیزات اصلی ( OEM) کاهش نویز را در فاز طراحی قرار می دهند (FLT:0 Electric و هیبریدی-الکتریکی برای کامیون های حمل و نقل و بارگیری موتورهای دیزلی با دنده های الکتریکی قابل ملاحظه ای آرام تر جایگزین می شوند.

مدل سازی دیجیتال Twin و آکوستیک

ابزار شبیه سازی سورس در حال حاضر اجازه می دهد تا معادن را به مدل قرار گرفتن در معرض صدا قبل از تجهیزات حتی نصب شده است. آکوستیک محاسباتی نرم افزار پیش بینی می کند صدا انتشار از طریق شبکه های تونل پیچیده، عامل در جذب شاخص های سطح سنگ و پرده های تهویه. دوقلوها دیجیتال از بخش های معدن کل استراتژی های تست را قادر به مهندسان تست - بدون سرعت بخشیدن به کاهش مقررات صوتی و یا اضافه کردن این روش های صوتی و یا اضافه کردن یک مانع از طریق اضافه کردن یک روش های صوتی و اضافه کردن یک روش های ساده سازی.

تاثیر بر ایمنی، بهداشت و بهره وری

کاهش قابل اندازه گیری در کاهش شنوایی

مطالعات از برنامه معدن و ایمنی شغلی (NIOSH) نشان می دهد که برنامه های کنترل سر و صدا جامع با ترکیب مهندسی، اداری و اقدامات حفاظتی شخصی می تواند قرار گرفتن در معرض متوسط صدا را با 10-20 dB کاهش دهد که محفظه و کاهش برگشت های رطوبت گزارش 30 -50٪ موارد جدید NIL را کاهش می دهد، کاهش می دهد و به طور مستقیم به این ادعا های مالی کاهش می دهد.

افزایش ارتباطات و آگاهی از وضعیت

محیط های آرام تر، ارتباط انتقادی بین اپراتورهای، کارکنان زمینی و سرپرستان را بدون فریاد ممکن می کند. سیگنال های تخلیه اضطراری به وضوح شنیده می شوند.در مناطق با کیفیت بالا، هدست مجهز ANC با میکروفون جهت دار اجازه می دهد تا کارگران هر دو دستورالعمل گفتاری و صداهای هشدار محیط را بشنوند.این آگاهی دوگانه - اغلب به نام FLT:0sital Intelligence [ارزیابی] [F] اطلاعات مربوط به احتمال زیاد کاهش می یابد و به آنها منجر می شود.

بهره وری از طریق کاهش زمان و خستگی

سر و صدای بیش از حد به خستگی کارکنان، بار شناختی و خطا کمک می کند.هنگامی که سطح سر و صدا کاهش می یابد، معدنچیان می توانند بیشتر تمرکز کنند و تصمیم های بهتری بگیرند. سروصدا کمتر به معنی نیاز به توقف ماشین آلات برای تست شنوایی یا دوباره کار به دلیل ناراحتی، کاهش لرزش اغلب عمر تجهیزات، کاهش تعمیر و نگهداری بدون محدودیت است.

مسیر های آینده: Smarter، Adaptive Noise Control

اینترنت اشیا (IoT) و نظارت بر زمان واقعی

شبکه های سنسور بی سیم اکنون می توانند سطوح سر و صدا را از نقاط مختلف معدن به داشبورد مرکزی منتقل کنند (همراه با یادگیری ماشین، این سیستم ها می توانند پیش بینی کنند که چه زمانی و چه زمانی سر و صدا از آستانه ها فراتر رفته و به طور خودکار پاسخ های کاهش دهنده را توصیه یا عمل می کنند)، به عنوان مثال، کاهش فن یا استقرار یک پرده صوتی رباتیک.

تکنولوژی های قابل تحمل برای حفاظت شخصی

سیم های هوشمند و دستگاه های داخل و مجهز به میکروفون و پردازنده های کوچک می توانند دوز فوری فرد را اندازه گیری کنند و به طور بی سیم داده ها را به یک سیستم نظارت بر سلامت منتقل کنند. برخی نمونه های اولیه شامل ارتباطات ابر استخوان (FLT:0) می شوند.[۱۰] FLT ۱] بنابراین کارکنان می توانند دستورالعمل ها را بشنوند در حالی که هنوز هم صدا محیط زیست دریافت می کنند. AdaptiveNC الگوریتم ها در این دستگاه ها می توانند عمق را بر اساس فعالیت کاربر و محافظت از طریق اطمینان از محل و اطمینان از هر دو کاربر تنظیم کنند.

سیستم های مستقل و عملیات از راه دور

تغییر در اتوماسیون زیرزمینی - کامیون های بدون حرکت، از راه دور کنترل معدنچیان، حفاری خودکار - تعداد کارگران در مناطق مرتفع را کاهش می دهد، با این حال، پرسنل تعمیر و نگهداری هنوز هم وارد این مناطق می شوند. ربات های همکار (cobots) ممکن است تشخیص های روتین و تعمیرات را انجام دهند، به حداقل رساندن نوآوری های حیاتی برای کاهش صدا در کنار این دستگاه ها.

ساخت فرهنگ سر و صدا Stewardship

فناوری به تنهایی کافی نیست برای به حداکثر رساندن بازگشت سرمایه گذاری کاهش سر و صدا، معادن باید این نوآوری ها را به یک فرهنگ گسترده تر از نظارت صوتی ادغام کنند.

برنامه های نظارت که به کارگران کمک می کند تا خطرات سر و صدا را درک کنند و چگونه به درستی از تجهیزات جدید استفاده کنند (به عنوان مثال، هدست های ANC، محفظه های آکوستیک).
نقشه برداری سر و صدا [FLT 1] با استفاده از دویست متر کالیبر کالیبر کالیبر کالیبر کالیبره شده و مانیتورهای زمان واقعی برای اعتباربخشی به کنترل.

طرح های سنتی که تیم های خدمه را برای حفظ سطح صدای پایین و گزارش مواد صوتی فرسوده یا آسیب دیده پاداش می دهد.

همکاری با OEM برای اطمینان از خرید ماشین آلات جدید شامل مشخصات سر و صدا و تست انطباق پس از خرید.

نتیجه گیری

نوآوری در فن آوری های کاهش سر و صدا، چشم انداز معدن زیرزمینی را تغییر می دهد.مواد پیشرفته، سیستم های کنترل فعال، ماشین آلات ارتعاش، آرام تر و مدل سازی دیجیتال با هم هماهنگ هستند تا محیط هایی را تولید کنند که از شنیدن، تقویت ارتباطات و افزایش بهره وری محافظت می کنند - به ویژه در تجهیزات میراث عقب مانده و راه حل های انطباق برای شرایط شدید زیرزمینی - مسیر روشن است: استقبال از معادن امن تر، و تقویت بهره وری واقعی، و همچنین با این عوامل موثر تر، و اثبات می شود.

برای مطالعه بیشتر، منابع موجود از دفتر ایمنی و تحقیقات سلامت معدن و موسسه بین المللی کنترل صدا (I-INCE) را بررسی کنید.