Kasyba

Kas yra kasybos pramonė

Kasybos pramonė apima mineralinių išteklių (tokių kaip anglis, nafta, metalai ir kt.) žvalgymą, gavybą ir perdirbimą, siekiant patenkinti energijos, pramoninių medžiagų ir infrastruktūros plėtros poreikius.

Kasyba apima natūraliai susidarančių kietų (pvz., anglies ir mineralų), skystų (pvz., žalios naftos) arba dujinių (pvz., gamtinių dujų) mineralų gavybą. Tai apima požeminę arba atvirą kasybą, kasyklų eksploatavimą ir visą pagalbinę perdirbimo veiklą, paprastai vykdomą kasyklos teritorijoje arba šalia jos, pavyzdžiui, smulkinimą, malimą, sodrinimą ir apdorojimą, kuria siekiama paruošti žaliavas. Ji taip pat apima esminį perdirbimą, skirtą parduodamiems produktams. Tokia veikla kaip vandens surinkimas / valymas / paskirstymas, geologiniai tyrimai ir statybos inžinerija neįtraukiama.

Pramonės klasifikacija (remiantis GB/T4754-2017)

Kasybos sektorius klasifikuojamas taip:

•Anglių kasyba ir plovimas: anglies išteklių gavyba ir perdirbimas.

•Naftos ir gamtinių dujų gavyba: žalios naftos ir gamtinių dujų gavyba sausumoje ir jūroje.

•Juodųjų / spalvotųjų metalų rūdų kasyba: juodųjų metalų (geležies, mangano, chromo) ir spalvotųjų metalų (vario, švino, cinko ir kt.) gavyba.

•Nemetalinė kasyba: nemetalinių mineralų, tokių kaip smėlis, žvyras ir cheminės rūdos, gavyba.

•Kasybos pagalbinė veikla: techninės pagalbos ir logistikos paslaugų teikimas gavybai.

•Kita kasyba: apima specializuotus išteklius, tokius kaip geoterminė energija ir mineralinis vanduo.

Pramonės grandinės struktūra

Kasybos vertės grandinė apima žvalgymą, gavybą, apdorojimą (pvz., rūdų sodrinimą, lydymą) ir išteklių perdirbimą, suteikiant pagrindines žaliavas pramonės sistemoms.

Veiklos iššūkiai kasyboje

Kasyba yra pagrindinė vožtuvų ir vamzdynų taikymo sritis, kur atšiaurios eksploatavimo sąlygos tiesiogiai veikia vamzdynų pasirinkimą, projektavimą ir tarnavimo laiką. Žemiau pateikiama sisteminė vamzdynų kasybos iššūkių analizė keturiais aspektais su patvirtinamaisiais duomenimis ir pavyzdžiais:

I. Medžiagos charakteristikos: didelis kietumas, stiprus dilimas, daugiafazis srautas

•Medžiagos kietumas ir dalelių dydis:

Rūdos rūšys:Metalų rūdos (Fe, Cu, Pb-Zn) paprastai pasižymi dideliu Moho kietumu (6–8). Nemetalinės rūdos (fosfatas, fluoritas) yra minkštesnės (Moho kietumas 3–5), tačiau uolienose dažnai būna didelio kietumo priemaišų, tokių kaip kvarcas.

Dalelių pasiskirstymas:Skaldyta rūda: 10–50 mm; uolienų atliekos: 0,1–5 mm; malta rūda: <0,074 mm (miltelių transportavimas).

Smūgio efektas:Didelės dalelės (>20 mm) sukelia „iškirpiamąjį dilimą“ didelio greičio srautuose; mažos dalelės (<5 mm) sukelia „griovelių dilimą“. Kartu jos smarkiai sutrumpina vamzdyno tarnavimo laiką.

•Perduotos medijos būsena:

Kietojo-skysčio srautas (srutos):Drėgno apdorojimo metu kietųjų dalelių kiekis suspensijoje siekia 30–60 % (pvz., vario flotacijos atliekos). Skystieji nešėjai (vanduo/cheminės medžiagos) pagreitina dalelių eroziją.

Dujų ir kietosios medžiagos srautas:Sausojo apdorojimo / dulkių kontrolės metu 15–30 m/s oro greitis smulkias daleles (anglies / rūdos dulkes) padaro 3–5 kartus erozyvesnes nei suspensijose.

Koroziškumas:Sulfidų (pvz., pirito) turinčios suspensijos drėgnomis sąlygomis sudaro rūgštinę terpę (pH <4), spartindamos metalų koroziją.

II. Veikimo aplinka: ekstremalios sąlygos ir sudėtingumas

•Temperatūra ir slėgis:

Temperatūros svyravimas:Po žeme: 5–35 °C; Malimo įrenginiai (mechaninis kaitinimas): >50 °C; Hidroterminiai telkiniai: >80 °C.

Slėgio poveikis:Siurblio galvutės 100–300 m (1–3 MPa slėgis). Staigūs slėgio pokyčiai posūkiuose sustiprina dalelių poveikį.

•Mechaninės vibracijos ir montavimo apribojimai:

Vibracijos šaltiniai:Smulkintuvai, rutuliniai malūnai (10–50 Hz dažnis, 2–10 mm amplitudė) atlaisvina vamzdžių jungtis ir sukelia nuovargio įtrūkimus suvirinimo kraštuose.

Vietos apribojimai:Siauriems požeminiams tuneliams reikalingi staigūs posūkiai (spindulys R ≤ 5D), kur dilimo greitis yra 5–8 kartus didesnis nei tiesių atkarpų.

III. Įrangos sąlygos: didelė apkrova ir nuolatinis veikimas

•Transportavimo sistemos parametrai:

Srauto greitis ir norma:Stambi rūda: 3–5 m/s; smulki suspensija: 1,5–3 m/s. Vienos linijos našumas: 1000–3000 m³/h, reikalaujantis didelio atsparumo slėgiui ir dilimui.

Transportavimo atstumas:Atviras karjerinis telkinys: keli km; požeminis telkinys: 500–2000 m. Dideli atstumai lemia kaupiamąjį nusidėvėjimą.

•Paleidimo-sustabdymo ciklai ir priežiūra:

Dažnas važiavimas dviračiu:Proceso koregavimas pagal rūdos rūšį reiškia 10–20 paleidimų / sustabdymų per dieną. Trumpalaikiai slėgio šuoliai (hidrauliniai smūgiai) pasiekia 2–3 kartus didesnį slėgį nei darbinis.

Trumpi techninės priežiūros langai:Dėl didelio gamybos tęstinumo metiniai prastovos trunka mažiau nei 15 dienų, todėl reikia greitai pakeisti vamzdynus.