Рударство

Што е рударската индустрија

Рударската индустрија опфаќа истражување, екстракција и преработка на минерални ресурси (како што се јаглен, нафта, метали итн.) за да се задоволат потребите за енергија, индустриски материјали и развој на инфраструктурата.

Рударството вклучува екстракција на природно присутни цврсти (на пр., јаглен и минерали), течни (на пр., сурова нафта) или гасовити (на пр., природен гас) минерали. Ова вклучува подземно или површинско рударство, работа на рудник и сите дополнителни преработувачки активности што обично се спроведуваат на или во близина на локацијата на рудникот - како што се дробење, мелење, облагородување и третман - со цел подготовка на суровини. Исто така, опфаќа основна преработка за продажни производи. Активности како собирање/пречистување/дистрибуција на вода, геолошко снимање и градежно инженерство се исклучени.

Индустриска класификација (врз основа на GB/T4754-2017)

Рударскиот сектор е класифициран на следниов начин:

•Рударство и перење јаглен: Екстракција и преработка на јагленови ресурси.

•Екстракција на нафта и природен гас: Екстракција на сурова нафта и природен гас на копно и на море.

•Рударство на руда од црни/обоени метали: Екстракција на црни метали (железо, манган, хром) и обоени метали (бакар, олово, цинк, итн.).

•Неметално рударство: Екстракција на неметални минерали како песок, чакал и хемиски руди.

•Активности за поддршка на рударството: Обезбедување техничка поддршка и логистички услуги за екстракција.

•Друго рударство: Опфаќа специјализирани ресурси како геотермална енергија и минерална вода.

Структура на индустрискиот синџир

Вредносниот синџир на рударството вклучува истражување, екстракција, преработка (на пр., обработка на руда, топење) и рециклирање на ресурси, обезбедувајќи основни суровини за индустриски системи.

Оперативни предизвици во рударството

Рударството е основна област на примена за вентили и цевководи, каде што суровите оперативни услови директно влијаат врз изборот, дизајнот и животниот век на цевководите. Подолу е дадена систематска анализа на предизвиците во рударството за цевководи низ четири димензии, со дополнителни податоци и примери:

I. Карактеристики на медиумот: Висока тврдост, Тешка абразија, Мултифазен проток

•Тврдост на материјалот и големина на честички:

Видови руди:Металните руди (Fe, Cu, Pb-Zn) обично имаат висока Мосова тврдост (6-8). Неметалните руди (фосфат, флуорит) се помеки (Мосова 3-5), но јаловината често содржи нечистотии со висока тврдост како кварц.

Распределба на честички:Здробена руда: 10-50 mm; Јаловина: 0,1-5 mm; Мелена руда: <0,074 mm (пренесување на прав).

Ефект на удар:Големите честички (>20 mm) предизвикуваат „абење од жлебови“ кај протоците со голема брзина; малите честички (<5 mm) предизвикуваат „абење од жлебови“. Заедно, тие драстично го скратуваат животниот век на цевководот.

•Состојба на пренесениот медиум:

Тек на цврсто-течно тело (кашеста маса):При влажна обработка, содржината на цврсти материи во кашеста маса достигнува 30%-60% (на пр., јаловина од флотација на бакар). Течните носители (вода/хемикалии) ја забрзуваат ерозијата на честичките.

Проток на гас-цврста материја:При сува обработка/контрола на прашина, брзините на воздухот од 15-30 m/s ги прават фините честички (прашина од јаглен/руда) 3-5 пати поерозивни отколку во кашестата кашеста маса.

Корозивност:Кашестите смеси што содржат сулфиди (на пр., пирит) формираат кисели средини (pH <4) во влажни услови, забрзувајќи ја корозијата на металот.

II. Работна средина: Екстремни услови и сложености

•Температура и притисок:

Флуктуација на температурата:Под земја: 5-35°C; Мелнички постројки (механичка топлина): >50°C; Хидротермални наслаги: >80°C.

Влијание врз притисокот:Глави на пумпата од 100-300 м (притисок од 1-3 MPa). Наглите промени на притисокот во кривините го интензивираат ударот на честичките.

•Механички вибрации и ограничувања при инсталација:

Извори на вибрации:Дробилките, топчестите мелници (фреквенција 10-50 Hz, амплитуда 2-10 mm) ги олабавуваат спојките на цевките и предизвикуваат пукнатини поради замор на рабовите на заварувањето.

Ограничувања на просторот:Тесните подземни тунели бараат тесни кривини (радиус R ≤ 5D), каде што стапките на абење се 5-8 пати повисоки од правите делови.

III. Услови на опремата: Високо оптоварување и континуирано работење

•Параметри на транспортниот систем:

Брзина и стапка на проток:Крупна руда: 3-5 m/s; Фина кашеста маса: 1,5-3 m/s. Капацитет на една линија: 1000-3000 m³/h, што бара висока отпорност на притисок и отпорност на абење.

Растојание на пренос:Отворен коп: неколку км; Под земја: 500-2000 м. Долгите растојанија предизвикуваат кумулативно абење.

•Циклуси „старт-стоп“ и одржување:

Често возење велосипед:Прилагодувањата на процесот врз основа на содрaвноста на рудата водат до 10-20 дневни стартувања/запирања. Преодните бранови на притисок (хидрауличен удар) достигнуваат 2-3 пати поголем од работниот притисок.

Прозорци за кратко одржување:Високиот континуитет на производството ги ограничува годишните исклучувања на <15 дена, што бара брза замена на цевководот.