Námuvinnsla

Hvað er námuiðnaðurinn

Námuiðnaðurinn felur í sér leit, vinnslu og vinnslu steinefna (eins og kola, jarðolíu, málma o.s.frv.) til að mæta þörfum fyrir orku, iðnaðarefni og innviðauppbyggingu.

Námuvinnsla felur í sér vinnslu á náttúrulegum föstum steinefnum (t.d. kolum og steinefnum), fljótandi steinefnum (t.d. hráolíu) eða gaskenndum steinefnum (t.d. jarðgasi). Þetta felur í sér neðanjarðarnámuvinnslu eða dagnámuvinnslu, rekstur náma og alla viðbótarvinnslustarfsemi sem venjulega fer fram á eða nálægt námusvæðinu – svo sem mulning, kvörnun, vinnslu og meðhöndlun – sem miðar að því að undirbúa hráefni. Hún nær einnig yfir nauðsynlega vinnslu fyrir markaðshæfar vörur. Starfsemi eins og vatnsöflun/hreinsun/dreifing, jarðfræðilegar könnunar og byggingarverkfræði er undanskilin.

Iðnaðarflokkun (byggt á GB/T4754-2017)

Námuvinnslugeirinn er flokkaður sem hér segir:

•Kolanám og þvottur: Vinnsla og vinnsla kolaauðlinda.

•Vinnsla jarðolíu og jarðgass: Vinnsla hráolíu og jarðgass á landi og undan ströndum.

•Námuvinnsla járn-/málmalausra málma: Vinnsla járn-/mangansmálma (járns, mangans, króms) og málmalausra málma (kopars, blýs, sinks o.s.frv.).

•Ómálmleg námugröftur: Vinnsla á ómálmlegum steinefnum eins og sandi, möl og efnamálmgrýti.

•Stuðningsstarfsemi við námuvinnslu: Veiting tæknilegrar aðstoðar og flutningsþjónustu við námugröftur.

•Önnur námuvinnsla: Nær yfir sérhæfðar auðlindir eins og jarðvarma og steinefnavatn.

Uppbygging iðnaðarkeðjunnar

Virðiskeðjan í námuvinnslu felur í sér könnun, námugröft, vinnslu (t.d. málmgrýti, bræðslu) og endurvinnslu auðlinda, sem veitir grunnhráefni fyrir iðnaðarkerfi.

Rekstraráskoranir í námuvinnslu

Námuvinnsla er kjarnastarfsemi fyrir loka og leiðslur, þar sem erfiðar rekstraraðstæður hafa bein áhrif á val, hönnun og líftíma leiðslna. Hér að neðan er kerfisbundin greining á áskorunum í námuvinnslu fyrir leiðslur á fjórum víddum, með stuðningsgögnum og dæmum:

I. Einkenni miðils: Mikil hörku, mikil núningur, fjölþrepa flæði

•Efnishörku og agnastærð:

Tegundir málmgrýtis:Málmgrýti (Fe, Cu, Pb-Zn) hefur yfirleitt mikla Mohs-hörku (6-8). Málmlaus málmgrýti (fosfat, flúorít) er mýkra (Mohs 3-5), en úrgangur inniheldur oft óhreinindi með mikla hörku eins og kvars.

Dreifing agna:Mulað málmgrýti: 10-50 mm; Úrgangur: 0,1-5 mm; Malað málmgrýti: <0,074 mm (duftflutningur).

Áhrif áhrif:Stórar agnir (>20 mm) valda „grófslit“ í miklum straumi; litlar agnir (<5 mm) valda „grófslit“. Samanlagt stytta þær líftíma leiðslna verulega.

•Ástand miðlaðs fjölmiðla:

Flæði fasts og fljótandi efnis (slurry):Í blautvinnslu nær fast efni í slurry 30%-60% (t.d. koparfljótunarúrgangur). Fljótandi burðarefni (vatn/efni) flýta fyrir agnaeyðingu.

Gas-fast efnisflæði:Í þurrvinnslu/rykstjórnun veldur lofthraði upp á 15-30 m/s því að fínar agnir (kola-/málmgrýtisryk) verða 3-5 sinnum rofmeiri en í slurry.

Ætandi áhrif:Leðjur sem innihalda súlfíð (t.d. pýrít) mynda súrt efni (pH <4) í röku umhverfi, sem flýtir fyrir tæringu málma.

II. Rekstrarumhverfi: Öfgakenndar aðstæður og flækjustig

•Hitastig og þrýstingur:

Hitasveiflur:Neðanjarðar: 5-35°C; Kvörnunarstöðvar (vélrænn hiti): >50°C; Vatnshitaútfellingar: >80°C.

Áhrif þrýstings:Dæluhæð 100-300 m (1-3 MPa þrýstingur). Skyndilegar þrýstingsbreytingar í beygjum auka álag agna.

•Vélrænn titringur og takmarkanir á uppsetningu:

Titringsuppsprettur:Mulningsvélar, kúlukvörnur (10-50 Hz tíðni, 2-10 mm sveifluvídd) losa píputengingar og valda þreytusprungum við suðukanta.

Takmarkanir á plássi:Þröng neðanjarðargöng krefjast þröngar beygjur (radíus R ≤ 5D) þar sem slithraði er 5-8 sinnum meiri en á beinum köflum.

III. Aðstæður búnaðar: Mikil álag og samfelld notkun

•Færibreytur flutningskerfisins:

Flæðishraði og hraði:Gróft málmgrýti: 3-5 m/s; Fínt leðja: 1,5-3 m/s. Afkastageta í einni línu: 1000-3000 m³/klst, sem krefst mikillar þrýstingsþols og slitþols.

Flutningsfjarlægð:Opin náma: nokkrir km; Neðanjarðar: 500-2000 m. Langar vegalengdir valda uppsafnaðri sliti.

•Start-Stop hringrásir og viðhald:

Tíð hjólreiðar:Aðlögun ferlisins byggt á málmgrýtisgæðum leiðir til 10-20 ræsinga/stöðvuna daglega. Tímabundin þrýstingsbylgjur (vatnshamrar) ná 2-3 sinnum vinnuþrýstingi.

Stuttir viðhaldsgluggar:Mikil framleiðslusamfelldni takmarkar árlegar stöðvanir við <15 daga, sem krefst hraðrar endurnýjunar á leiðslum.