Mwyngloddio

Beth yw'r Diwydiant Mwyngloddio

Mae'r diwydiant mwyngloddio yn cwmpasu archwilio, echdynnu a phrosesu adnoddau mwynau (megis glo, petroliwm, metelau, ac ati) i ddiwallu gofynion ynni, deunyddiau diwydiannol a datblygu seilwaith.

Mae mwyngloddio yn cynnwys echdynnu mwynau sy'n digwydd yn naturiol yn solid (e.e. glo a mwynau), yn hylif (e.e. olew crai), neu'n nwyol (e.e. nwy naturiol). Mae hyn yn cynnwys mwyngloddio tanddaearol neu bwll agored, gweithredu mwyngloddiau, a'r holl weithgareddau prosesu ategol a gynhelir fel arfer ar safle'r mwynglawdd neu gerllaw – fel malu, malu, gwella a thrin – gyda'r nod o baratoi deunyddiau crai. Mae hefyd yn cynnwys prosesu hanfodol ar gyfer cynhyrchion marchnadwy. Mae gweithgareddau fel casglu/puro/dosbarthu dŵr, arolygu daearegol, a pheirianneg adeiladu wedi'u heithrio.

Dosbarthiad Diwydiant (Yn seiliedig ar GB/T4754-2017)

Mae'r sector mwyngloddio wedi'i ddosbarthu fel a ganlyn:

•Cloddio a Golchi Glo: Echdynnu a phrosesu adnoddau glo.

•Echdynnu Petrolewm a Nwy Naturiol: Echdynnu olew crai a nwy naturiol ar y tir ac ar y môr.

•Cloddio Mwyn Metelau Fferrus/Anfferrus: Echdynnu metelau fferrus (haearn, manganîs, cromiwm) a metelau anfferrus (copr, plwm, sinc, ac ati).

•Mwyngloddio Anfetelaidd: Echdynnu mwynau anfetelaidd fel tywod, graean a mwynau cemegol.

•Gweithgareddau Cymorth Mwyngloddio: Darparu cymorth technegol a gwasanaethau logistaidd ar gyfer echdynnu.

•Mwyngloddio Arall: Yn cwmpasu adnoddau arbenigol fel ynni geothermol a dŵr mwynol.

Strwythur Cadwyn y Diwydiant

Mae cadwyn werth mwyngloddio yn cynnwys archwilio, echdynnu, prosesu (e.e., trin mwynau, toddi), ac ailgylchu adnoddau, gan ddarparu deunyddiau crai sylfaenol ar gyfer systemau diwydiannol.

Heriau Gweithredol mewn Mwyngloddio

Mae mwyngloddio yn faes cymhwysiad craidd ar gyfer falfiau a phiblinellau, lle mae amodau gweithredol llym yn effeithio'n uniongyrchol ar ddewis, dyluniad a hyd oes piblinellau. Isod mae dadansoddiad systematig o heriau mwyngloddio ar gyfer piblinellau ar draws pedwar dimensiwn, gyda data ac enghreifftiau ategol:

I. Nodweddion y Cyfryngau: Caledwch Uchel, Crafiad Difrifol, Llif Aml-gam

•Caledwch Deunydd a Maint Gronynnau:

Mathau o fwynau:Mae gan fwynau metel (Fe, Cu, Pb-Zn) galedwch Mohs uchel fel arfer (6-8). Mae mwynau anfetelaidd (ffosffad, fflworit) yn feddalach (Mohs 3-5), ond mae cynffonau yn aml yn cynnwys amhureddau caledwch uchel fel cwarts.

Dosbarthiad Gronynnau:Mwyn wedi'i falu: 10-50 mm; Sudd mân: 0.1-5 mm; Mwyn wedi'i falu: <0.074 mm (cludo powdr).

Effaith Effaith:Mae gronynnau mawr (>20 mm) yn achosi "gwisgo rhigol" mewn llifau cyflymder uchel; mae gronynnau bach (<5 mm) yn achosi "gwisgo rhigol." Gyda'i gilydd, maent yn byrhau oes y biblinell yn sylweddol.

•Cyflwr y Cyfryngau a Gyfleuwyd:

Llif Solid-Hylif (Slyri):Mewn prosesu gwlyb, mae cynnwys solidau slyri yn cyrraedd 30%-60% (e.e., cynffonau arnofio copr). Mae cludwyr hylif (dŵr/cemegau) yn cyflymu erydiad gronynnau.

Llif Nwy-Solid:Mewn prosesu sych/rheoli llwch, mae cyflymderau aer o 15-30 m/s yn gwneud gronynnau mân (llwch glo/mwyn) 3-5 gwaith yn fwy erydiadol nag mewn slyri.

Cyrydedd:Mae slyri sy'n cynnwys sylffidau (e.e., pyrit) yn ffurfio cyfryngau asidig (pH <4) mewn amodau llaith, gan gyflymu cyrydiad metel.

II. Amgylchedd Gweithredu: Amodau Eithafol a Chymhlethdodau

•Tymheredd a Phwysau:

Amrywiad Tymheredd:Dan y ddaear: 5-35°C; Gweithfeydd malu (gwres mecanyddol): >50°C; Dyddodion hydrothermol: >80°C.

Effaith Pwysedd:Pennau pwmp o 100-300 m (pwysedd 1-3 MPa). Mae newidiadau pwysau sydyn wrth droadau yn dwysáu effaith gronynnau.

•Dirgryniad Mecanyddol a Chyfyngiadau Gosod:

Ffynonellau Dirgryniad:Mae malwyr, melinau pêl (amledd 10-50 Hz, osgled 2-10 mm) yn llacio cysylltiadau pibellau ac yn achosi craciau blinder ar ymylon weldio.

Cyfyngiadau Gofod:Mae twneli tanddaearol cul yn golygu bod angen troadau tynn (radiws R ≤ 5D), lle mae cyfraddau gwisgo 5-8 gwaith yn uwch nag adrannau syth.

III. Amodau Offer: Llwyth Uchel a Gweithrediad Parhaus

•Paramedrau System Cludo:

Cyflymder a Chyfradd Llif:Mwyn bras: 3-5 m/s; Slyri mân: 1.5-3 m/s. Capasiti llinell sengl: 1000-3000 m³/awr, sy'n mynnu ymwrthedd pwysedd uchel a gwrthsefyll gwisgo.

Pellter Cludo:Pwll agored: sawl km; Danddaear: 500-2000 m. Mae pellteroedd hir yn achosi traul cronnus.

•Cylchoedd Cychwyn-Stopio a Chynnal a Chadw:

Beicio’n Aml:Mae addasiadau proses yn seiliedig ar radd y mwyn yn arwain at 10-20 o gychwyniadau/stopiau dyddiol. Mae ymchwyddiadau pwysau dros dro (morthwyl dŵr) yn cyrraedd 2-3 gwaith y pwysau gweithio.

Ffenestri Cynnal a Chadw Byr:Mae parhad cynhyrchu uchel yn cyfyngu cau blynyddol i <15 diwrnod, gan olygu bod angen ailosod piblinellau'n gyflym.