Bányászati

Mi a bányászati ​​ipar?

A bányászati ​​ipar magában foglalja az ásványi erőforrások (például szén, kőolaj, fémek stb.) feltárását, kitermelését és feldolgozását az energia-, ipari anyag- és infrastruktúra-fejlesztési igények kielégítése érdekében.

A bányászat a természetben előforduló szilárd (pl. szén és ásványok), folyékony (pl. nyersolaj) vagy gáz halmazállapotú (pl. földgáz) ásványok kitermelését foglalja magában. Ez magában foglalja a földalatti vagy külszíni fejtéseket, a bánya üzemeltetését, valamint az összes olyan kiegészítő feldolgozási tevékenységet, amelyet jellemzően a bánya területén vagy annak közelében végeznek – mint például a zúzás, őrlés, dúsítás és kezelés –, amelyek célja a nyersanyagok előkészítése. Magában foglalja a piacképes termékekhez szükséges alapvető feldolgozást is. Az olyan tevékenységek, mint a vízgyűjtés/tisztítás/elosztás, a geológiai felmérés és az építőmérnöki munka, nem tartoznak ide.

Iparági besorolás (a GB/T4754-2017 alapján)

A bányászati ​​ágazatot a következőképpen osztályozzák:

•Szénbányászat és mosás: Szénkészletek kitermelése és feldolgozása.

•Kőolaj- és földgázkitermelés: Nyersolaj és földgáz szárazföldi és tengeri kitermelése.

•Vas-/nemvasfémérc-bányászat: Vasfémek (vas, mangán, króm) és nemvasfémek (réz, ólom, cink stb.) kitermelése.

•Nemfémes bányászat: Nemfémes ásványok, például homok, kavics és vegyi ércek kitermelése.

•Bányászati ​​Támogató Tevékenységek: Műszaki támogatás és logisztikai szolgáltatások nyújtása a kitermeléshez.

•Egyéb bányászat: Speciális erőforrásokat foglal magában, mint például a geotermikus energia és az ásványvíz.

Iparági láncszerkezet

A bányászati ​​értéklánc magában foglalja a feltárást, a kitermelést, a feldolgozást (pl. ércdúsítás, kohászat) és az erőforrás-újrahasznosítást, amelyek alapvető nyersanyagokat biztosítanak az ipari rendszerek számára.

Működési kihívások a bányászatban

A bányászat a szelepek és csővezetékek egyik fő alkalmazási területe, ahol a zord üzemi körülmények közvetlenül befolyásolják a csővezeték kiválasztását, kialakítását és élettartamát. Az alábbiakban a csővezetékek bányászati ​​kihívásainak szisztematikus elemzését mutatjuk be négy dimenzióban, alátámasztó adatokkal és példákkal:

I. Közegjellemzők: Nagy keménység, erős kopás, többfázisú áramlás

•Anyagkeménység és szemcseméret:

Érctípusok:A fémércek (Fe, Cu, Pb-Zn) jellemzően magas Mohs-keménységgel rendelkeznek (6-8). A nemfémes ércek (foszfát, fluorit) lágyabbak (Mohs 3-5), de a meddő gyakran tartalmaz nagy keménységű szennyeződéseket, például kvarcot.

Részecskeeloszlás:Zúzott érc: 10-50 mm; Meddő: 0,1-5 mm; Őrölt érc: <0,074 mm (porszállítás).

Ütéshatás:A nagy részecskék (>20 mm) nagy sebességű áramlásokban „hornyoló kopást” okoznak; a kis részecskék (<5 mm) „hornyoló kopást”. Ezek együttesen drasztikusan lerövidítik a csővezeték élettartamát.

•Közvetített média állapota:

Szilárd-folyadék áramlás (szuszpenzió):Nedves feldolgozás során az iszap szilárdanyag-tartalma eléri a 30–60%-ot (pl. rézflotációs zagy). A folyékony hordozók (víz/vegyszerek) felgyorsítják a részecskék erózióját.

Gáz-szilárd áramlás:Száraz feldolgozás/porszabályozás során a 15-30 m/s légsebesség a finom részecskéket (szén-/ércpor) 3-5-ször erodálóbbá teszi, mint a zagyban.

Korrozivitás:A szulfidokat (pl. pirit) tartalmazó iszapok nedves körülmények között savas közeget (pH <4) képeznek, felgyorsítva a fémek korrózióját.

II. Működési környezet: Szélsőséges körülmények és összetettségek

•Hőmérséklet és nyomás:

Hőmérséklet-ingadozás:Földalatti: 5-35°C; Őrlőüzemek (mechanikus hő): >50°C; Hidrotermális lelőhelyek: >80°C.

Nyomás hatása:100-300 m-es szivattyúfejek (1-3 MPa nyomás). A kanyarokban bekövetkező hirtelen nyomásváltozások felerősítik a részecskék becsapódását.

•Mechanikai rezgés és telepítési korlátok:

Rezgésforrások:A zúzók, golyósmalmok (10-50 Hz frekvencia, 2-10 mm amplitúdó) meglazítják a csőcsatlakozásokat és kifáradásos repedéseket okoznak a hegesztési éleken.

Helykorlátozások:A keskeny földalatti alagutak szűk hajlításokat (R ≤ 5D sugár) tesznek szükségessé, ahol a kopási sebesség 5-8-szor nagyobb, mint az egyenes szakaszoké.

III. Berendezési feltételek: Nagy terhelés és folyamatos működés

•Szállítórendszer paraméterei:

Áramlási sebesség és ráta:Durva érc: 3-5 m/s; Finom iszap: 1,5-3 m/s. Egyvezetékes kapacitás: 1000-3000 m³/h, nagy nyomásállóságot és kopásállóságot igényel.

Szállítási távolság:Külszíni fejtés: több km; Földalatti: 500-2000 m. A nagy távolságok kumulatív kopást okoznak.

•Start-Stop ciklusok és karbantartás:

Gyakori kerékpározás:Az érc minőségétől függő folyamatbeállítások napi 10-20 indítást/leállítást eredményeznek. Az átmeneti nyomáslökések (vízlökések) elérhetik az üzemi nyomás 2-3-szorosát.

Rövid karbantartási ablakok:A magas szintű termelésfolytonosság az éves leállásokat <15 napra korlátozza, ami gyors csővezeték-cserét tesz szükségessé.