کار کردن در معدن از سخت ترین کارهای دنیا است. استفاده از تجهیزات صنعتی چون کمپرسور هوا و مخزن هوای فشرده می تواند به سهولت کار در معدن کمک کند. در این مقاله به کاربرد هوای فشرده در معدن می پردازیم. با ما همراه باشید.

تاریخچه استفاده از هوای فشرده در معدن

کار در اعماق زمین، استخراج معادن برای منابع طبیعی گرانبها زمین می‌تواند چالش‌های شدیدی را برای کارگران حتی با وجود پیشرفت‌های فناوری مدرن ایجاد کند. با ظهور اولین کمپرسورهای هوای موتوری در اوایل دهه 1800، صنعت معدن از بهبود سیستم‌های هوای فشرده که ارزشی برای کارگران و توسعه روش‌های کارآمدتر برای استخراج منابع ایجاد کرده است، بهره زیادی برده است. به دلیل نیازها و خطرات کار زیرزمینی یا در مناطقی که آب می‌تواند تهدیدی باشد، مزایا و کاربردهای هوای فشرده در معدن منبع ارزشمندی از انرژی و تجهیزات ایمنی برای مکان‌های صعب العبوری بود که مواد معدنی و سوخت‌های فسیلی در آن زندگی می‌کنند.

مخترع انگلیسی، جورج مدهرست، اولین سیستم کمپرسور هوای موتوردار مفید برای صنعت معدن را در سال 1799 ایجاد کرد. در سال 1852، ایزامبارد برونل این استفاده از هوای فشرده را با یک کیسون تحت فشار، یا محفظه آبگیر که در ساخت و سازهای زیر آب استفاده می شد، گسترش داد. این امر به جلوگیری از ورود آب و گل به محیط های کاری هنگام کار در مکان های پر آب برای ساخت پل ها کمک کرد. به دنبال این پیشرفت های اولیه، توماس کاکرین، مهندس انگلیسی دیگر، در سال 1857 مته سنگ هوای فشرده بهتری را اختراع کرد که به کارگران اجازه می داد تونل بزنند.

در حالی که اختراع کاکرین موفقیت آمیز بود، این نوع فرآیند حفاری برای اولین بار در سال 1844 پیشنهاد شد، و توسط مهندس انگلیسی دیگری که مشاهده کرد مته های سنتی بخار رانده چندان قابل اعتماد نیستند، به آن لقب “چکش بادی” داده شد. این موفقیت‌ها در ماشین‌آلات هوای فشرده، سال‌ها تحقیق و توسعه را برای بهبود فناوری معدن ارتقا داد. در اوایل هوای فشرده به تهویه معادن کمک می کرد زیرا هوای قابل تنفسی را فراهم می کرد که توسط اگزوز مته های هوای فشرده آزاد می شد که به خنک شدن جو نیز کمک می کرد.

برای مطالعه: کاربرد هوای فشرده در داروسازی

رشد مداوم هوای فشرده در صنعت معدن

همانطور که استخراج معدن رشد کرد و تقاضا برای منابع طبیعی مصرفی بیشتر ادامه یافت، بهبود تهویه تونل های معدن که بیشتر به داخل زمین گسترش می یافتند به طور فزاینده ای رایج شد. حجم زیاد هوا برای کار در فضاهایی که کیلومترها زیر سطح امتداد دارند ضروری شد. علاوه بر این، کمپرسورهای هوا نیز راهی عالی برای انتقال انرژی به زیر زمین شدند.

یکی از معروف ترین کاربرد هوای فشرده در معدن، از ایجاد تونل Mt. Cenis است که باعث تبلیغات در روزنامه ها و مجلات علمی اواخر دهه 1800 شد. مهندس اتریشی ویکتور پاپ با تمرکز فزاینده بر نحوه استفاده بهتر از آن، به توسعه یک شبکه هوای فشرده کمک کرد که می تواند انرژی صنایع مختلف را تامین کند. کارخانه کمپرسور 1500 کیلوواتی او به زودی تا سال 1891 به بیش از 18000 کیلووات افزایش یافت.

محبوبیت و کاربرد هوای فشرده در معدن از آنجا به طور تصاعدی افزایش یافت و بسیاری از مهندسان عجله کردند تا پیشرفت ها و ثبت اختراع ماشین ها و ابزارهای جدید را ثبت کنند. توسعه منابع انرژی الکتریکی و پنوماتیکی از سیستم‌های هوای فشرده در طول قرن بیستم به رونق ادامه داد و خود را به عنوان منبع صنعتی ارزشمندی که امروزه می‌بینیم تثبیت کرد.

در عصر مدرن، طیف وسیعی از سیستم های کمپرسور مختلف و پیچیده در حال حاضر در دسترس هستند که به طور خاص برای کارهای بزرگ و کوچک طراحی شده اند. طراحی ها نیز متفاوت است، از جمله انواع کمپرسور قابل حمل، سوار بر خودرو و انواع بزرگتر صنعتی. کمپرسورهای هوای مورد استفاده در صنعت معدن بسته به هدف آنها و نیازهای تقاضای مورد نیاز برای کار متفاوت است.

در این راهنمای کوتاه، ما نگاهی به برخی از کاربردها و ملاحظات رایج برای انتخاب سیستم کمپرسوری خواهیم داشت که بیشترین سود را برای عملیات استخراج شما خواهد داشت. انتخاب کمپرسور مناسب برای رفع نیازهای شما می تواند به افزایش بهره وری و کاهش هزینه های انرژی کمک کند.

کاربرد هوای فشرده در معدن

کاربرد هوای فشرده در معدن بسیار گسترده و کاربردی است. از اکتشاف و فرآوری سنگ معدن گرفته تا ذوب و پالایش، کل فرآیند استخراج به نوعی هوای فشرده نیاز دارد. کاربردهای استخراج معمولی که به هوای فشرده نیاز دارند عبارتند از:

حفاری اکتشاف

در حفاری از هوای فشرده برای به حرکت درآوردن یک مته کوبه‌ای با چرخش آهسته استفاده می‌شود که به روشی مشابه با چکش جک عمل می‌کند. مته معمولاً با برجستگی‌های سخت شده متعدد تنگستنی که سنگ را در پایین سوراخ خرد می‌کند نصب می‌شود. دکل های سوار بر کامیون با یک یا دو وسیله نقلیه پشتیبانی برای حمل میله های مته و یک کمپرسور هوا معمولاً مورد نیاز است. بیشتر سوراخ های مته را می توان در یک روز تکمیل کرد.

در مقاله های بعدی به بررسی کامل کاربرد هوای فشرده در حفاری خواهیم پرداخت.

ابزار دقیق

هوای فشرده ای که برای ابزار دقیق پنوماتیکی استفاده می شود، باید تمیز و خشک باشد.

هم زدن

هم زدن هوا از طریق اسپارگرها (پایین لوله های مخزن) با منافذ کوچکی که به طور مساوی در سرتاسر مخزن فاصله دارند برای توزیع هوا وارد می شود.

ذوب

یکی از کاربردهای مهم هوای فشرده در معدن، استفاده از در فرآیند ذوب است. ذوب یکی از مراحل مهم در فعالیت های اکتشاف و فراوری در معدن است. برای استخراج فلز از سنگ معدن با استفاده از ذوب و حرارت استفاده می شود. کارخانه های فرآوری یا ذوب معمولاً در نزدیکی عملیات معدن قرار دارند. کارخانه های فرآوری از هوای فشرده برای ابزار دقیق، هم زدن، خنک کردن و غیره استفاده می کنند.

پالایش

فرآیندهای پالایش فلزات با ارزش را از سنگ معدن و سایر مواد خام استخراج می کنند تا عیار یا خلوص فلز را افزایش دهند. پس از جدا شدن از سرباره، فلز در یک کوره تا 700 درجه فارنهایت (371 درجه سانتیگراد) برای نرم شدن حرارت داده می شود و هوای فشرده به داخل فلز دمیده می شود تا آلیاژهای دیگری که ممکن است وجود داشته باشند اکسید شوند.

ابزارهای بادی

در معادن سطحی و زیرزمینی، کمپرسورهای هوا به عنوان منبع انرژی برای ابزارهای برقی مانند مته، آچار، لودر پنوماتیک، اره و سایر تجهیزات حیاتی معدن مورد نیاز در محیط های معدنی عمیق زیرزمینی استفاده می شود.

سیستم های تهویه

در استخراج از اعماق زمین، تامین تهویه امری ضروری است. هوای فشرده تهویه را در تونل های معدنی عمیق فراهم می کند. هوای فشرده هوای ایمن و قابل تنفس را فراهم می کند. پناهگاه ها به عنوان محل ایمنی برای هوای تازه و تامین تهویه برای کارگران در مواقع اضطراری خطرناک زیرزمینی مانند آتش سوزی فراهم شده است.

این موارد تنها بخشی از کاربرد هوای فشرده در معدن است. در به روزرسانی های بعدی به موارد بیشتری خواهیم پرداخت.

شرکت صنعتی نوآور تولیدکننده انواع تجهیزات صنعتی چون مخزن هوای فشرده، درایر جذبی، درایر تبریدی، مولد گاز اکسیژن و نیتروژن، کپرسور اسکرو، تله آبگیر، فیلتر سپراتور و میکروفیلتر هوای فشرده می باشد. کلیه محصولات این مجموعه بر اساس تکنولوژی های روز دنیا تولید می شوند. برای مشاور تخصصی و تهیه انواع تجهیزات صنعتی تماس بگیرید.