სამთო მოპოვება

რა არის სამთო ინდუსტრია?

სამთომოპოვებითი მრეწველობა მოიცავს მინერალური რესურსების (როგორიცაა ქვანახშირი, ნავთობი, ლითონები და ა.შ.) შესწავლას, მოპოვებას და გადამუშავებას ენერგიის, სამრეწველო მასალებისა და ინფრასტრუქტურის განვითარების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.

სამთომოპოვებითი საქმიანობა გულისხმობს ბუნებრივად არსებული მყარი (მაგ., ქვანახშირი და მინერალები), თხევადი (მაგ., ნედლი ნავთობი) ან აირადი (მაგ., ბუნებრივი აირი) მინერალების მოპოვებას. ეს მოიცავს მიწისქვეშა ან ღია კარიერულ მოპოვებას, მაღაროს ექსპლუატაციას და ყველა დამხმარე გადამუშავების საქმიანობას, რომელიც ჩვეულებრივ ხორციელდება მაღაროს ტერიტორიაზე ან მის მახლობლად - როგორიცაა დამსხვრევა, დაფქვა, გამდიდრება და დამუშავება - ნედლეულის მოსამზადებლად. ის ასევე მოიცავს აუცილებელ გადამუშავებას რეალიზებადი პროდუქციის მისაღებად. გამორიცხულია ისეთი საქმიანობები, როგორიცაა წყლის შეგროვება/გასუფთავება/განაწილება, გეოლოგიური კვლევა და სამშენებლო ინჟინერია.

ინდუსტრიის კლასიფიკაცია (GB/T4754-2017-ის მიხედვით)

სამთომოპოვებითი სექტორი კლასიფიცირდება შემდეგნაირად:

•ქვანახშირის მოპოვება და რეცხვა: ქვანახშირის რესურსების მოპოვება და გადამუშავება.

•ნავთობისა და ბუნებრივი აირის მოპოვება: ნედლი ნავთობისა და ბუნებრივი აირის მოპოვება როგორც ხმელეთზე, ასევე ოფშორში.

•შავი/ფერადი ლითონების მადნის მოპოვება: შავი ლითონების (რკინა, მანგანუმი, ქრომი) და ფერადი ლითონების (სპილენძი, ტყვია, თუთია და ა.შ.) მოპოვება.

•არალითონური მოპოვება: არალითონური მინერალების, როგორიცაა ქვიშა, ხრეში და ქიმიური მადნები, მოპოვება.

•სამთო მოპოვების დამხმარე საქმიანობა: მოპოვების ტექნიკური მხარდაჭერისა და ლოჯისტიკური მომსახურების გაწევა.

•სხვა სამთო მოპოვება: მოიცავს სპეციალიზებულ რესურსებს, როგორიცაა გეოთერმული ენერგია და მინერალური წყალი.

ინდუსტრიული ჯაჭვის სტრუქტურა

სამთომოპოვებითი ღირებულების ჯაჭვი მოიცავს კვლევას, მოპოვებას, დამუშავებას (მაგ., მადნის გამდიდრება, დნობა) და რესურსების გადამუშავებას, რაც უზრუნველყოფს სამრეწველო სისტემებისთვის საფუძვლადმდებარე ნედლეულს.

სამთო მოპოვების სფეროში ოპერაციული გამოწვევები

სამთო მოპოვება სარქველებისა და მილსადენების ძირითადი გამოყენების სფეროა, სადაც მკაცრი ოპერაციული პირობები პირდაპირ გავლენას ახდენს მილსადენების შერჩევაზე, დიზაინსა და სიცოცხლის ხანგრძლივობაზე. ქვემოთ მოცემულია მილსადენების სამთო მოპოვების გამოწვევების სისტემატური ანალიზი ოთხი განზომილებით, დამხმარე მონაცემებითა და მაგალითებით:

I. გარემოს მახასიათებლები: მაღალი სიმტკიცე, ძლიერი ცვეთა, მრავალფაზიანი ნაკადი

•მასალის სიმტკიცე და ნაწილაკების ზომა:

მადნის ტიპები:ლითონის მადნებს (Fe, Cu, Pb-Zn), როგორც წესი, აქვთ მაღალი მოჰსის სიმტკიცე (6-8). არამეტალური მადნები (ფოსფატი, ფტორიტი) უფრო რბილია (მოჰსის 3-5), მაგრამ ნარჩენი ხშირად შეიცავს მაღალი სიმტკიცის მინარევებს, როგორიცაა კვარცი.

ნაწილაკების განაწილება:დაქუცმაცებული მადანი: 10-50 მმ; კუდიანი ნარჩენები: 0.1-5 მმ; დაფქული მადანი: <0.074 მმ (ფხვნილის ტრანსპორტირება).

ზემოქმედების ეფექტი:დიდი ნაწილაკები (>20 მმ) მაღალი სიჩქარის ნაკადებში იწვევს „ღარების ცვეთას“; პატარა ნაწილაკები (<5 მმ) კი - „ღარების ცვეთას“. ერთად აღებული, ისინი მკვეთრად ამცირებენ მილსადენის სიცოცხლის ხანგრძლივობას.

•გადაცემული მედიის მდგომარეობა:

მყარი-სითხე ნაკადი (სლუპრი):სველი დამუშავების დროს, ნალექის მყარი ნივთიერებების შემცველობა 30%-60%-ს აღწევს (მაგ., სპილენძის ფლოტაციის ნარჩენები). თხევადი მატარებლები (წყალი/ქიმიკატები) აჩქარებენ ნაწილაკების ეროზიას.

აირადი-მყარი ნაკადი:მშრალი დამუშავების/მტვრის კონტროლის დროს, 15-30 მ/წმ სიჩქარის ჰაერის ნაკადი წვრილ ნაწილაკებს (ქვანახშირის/მადანის მტვერს) 3-5-ჯერ უფრო ეროზიულს ხდის, ვიდრე ნალექში.

კოროზიულობა:სულფიდების (მაგ., პირიტის) შემცველი სუსპენზიები ნოტიო პირობებში წარმოქმნიან მჟავე გარემოს (pH <4), რაც აჩქარებს ლითონის კოროზიას.

II. ოპერაციული გარემო: ექსტრემალური პირობები და სირთულეები

•ტემპერატურა და წნევა:

ტემპერატურის რყევა:მიწისქვეშა: 5-35°C; დაფქვის ქარხნები (მექანიკური სითბო): >50°C; ჰიდროთერმული საბადოები: >80°C.

წნევის ზემოქმედება:ტუმბოს თავები 100-300 მ (1-3 მპა წნევა). მოსახვევებში წნევის უეცარი ცვლილებები აძლიერებს ნაწილაკების დარტყმას.

•მექანიკური ვიბრაცია და მონტაჟის შეზღუდვები:

ვიბრაციის წყაროები:სამსხვრევი და ბურთულიანი წისქვილები (10-50 ჰც სიხშირე, 2-10 მმ ამპლიტუდა) ადუნებენ მილების შეერთებებს და იწვევენ დაღლილობის გამო გამოწვეულ ბზარებს შედუღების კიდეებზე.

სივრცის შეზღუდვები:ვიწრო მიწისქვეშა გვირაბებისთვის აუცილებელია მჭიდრო მოსახვევები (რადიუსი R ≤ 5D), სადაც ცვეთის მაჩვენებელი 5-8-ჯერ მეტია, ვიდრე სწორ მონაკვეთებზე.

III. აღჭურვილობის პირობები: მაღალი დატვირთვა და უწყვეტი მუშაობა

•სატრანსპორტო სისტემის პარამეტრები:

ნაკადის სიჩქარე და სიჩქარე:უხეშად დაფქული მადანი: 3-5 მ/წმ; წვრილი სუსპენზია: 1.5-3 მ/წმ. ერთი ხაზის წარმადობა: 1000-3000 მ³/სთ, მოითხოვს მაღალი წნევისა და ცვეთისადმი მდგრადობას.

ტრანსპორტირების მანძილი:ღია კარიერული ზონა: რამდენიმე კმ; მიწისქვეშა ზონა: 500-2000 მ. დიდი მანძილებიც იწვევს კუმულაციურ ცვეთას.

•დაწყება-გაჩერების ციკლები და მოვლა:

ხშირი ველოსიპედით სეირნობა:მადნის შემცველობის მიხედვით პროცესის კორექტირება დღეში 10-20 ჩართვა/გაჩერებას იწვევს. წნევის გარდამავალი მატებები (ჰიდრავლიკური დარტყმა) სამუშაო წნევაზე 2-3-ჯერ მეტს აღწევს.

ფანჯრების მოკლევადიანი მოვლა:მაღალი წარმოების უწყვეტობა წლიურ გათიშვებს 15 დღემდე ზღუდავს, რაც მილსადენის სწრაფ შეცვლას მოითხოვს.