ഖനനം

ഖനന വ്യവസായം എന്താണ്?

ഊർജ്ജം, വ്യാവസായിക വസ്തുക്കൾ, അടിസ്ഥാന സൗകര്യ വികസന ആവശ്യങ്ങൾ എന്നിവ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ധാതു വിഭവങ്ങളുടെ (കൽക്കരി, പെട്രോളിയം, ലോഹങ്ങൾ മുതലായവ) പര്യവേക്ഷണം, വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ, സംസ്കരണം എന്നിവ ഖനന വ്യവസായത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഖനനത്തിൽ സ്വാഭാവികമായി ലഭിക്കുന്ന ഖര (ഉദാ: കൽക്കരി, ധാതുക്കൾ), ദ്രാവക (ഉദാ: അസംസ്കൃത എണ്ണ), വാതക (ഉദാ: പ്രകൃതിവാതകം) ധാതുക്കൾ എന്നിവ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു. ഇതിൽ ഭൂഗർഭ അല്ലെങ്കിൽ തുറന്ന കുഴി ഖനനം, ഖനി പ്രവർത്തനം, ഖനി സ്ഥലത്തോ സമീപത്തോ സാധാരണയായി നടത്തുന്ന എല്ലാ അനുബന്ധ സംസ്കരണ പ്രവർത്തനങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്നു - അതായത് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ തയ്യാറാക്കാൻ ലക്ഷ്യമിട്ടുള്ള ക്രഷിംഗ്, ഗ്രൈൻഡിംഗ്, ബെനിഫിഷ്യേഷൻ, ട്രീറ്റ്മെന്റ്. വിപണനം ചെയ്യാവുന്ന ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കായുള്ള അവശ്യ സംസ്കരണവും ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ജലശേഖരണം/ശുദ്ധീകരണം/വിതരണം, ഭൂമിശാസ്ത്ര സർവേയിംഗ്, നിർമ്മാണ എഞ്ചിനീയറിംഗ് തുടങ്ങിയ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഇതിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കിയിരിക്കുന്നു.

വ്യവസായ വർഗ്ഗീകരണം (GB/T4754-2017 അടിസ്ഥാനമാക്കി)

ഖനന മേഖലയെ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

•കൽക്കരി ഖനനവും കഴുകലും: കൽക്കരി വിഭവങ്ങളുടെ വേർതിരിച്ചെടുക്കലും സംസ്കരണവും.

•പെട്രോളിയം, പ്രകൃതിവാതക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ: കടൽത്തീരത്തും കടൽത്തീരത്തും അസംസ്കൃത എണ്ണയുടെയും പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെയും വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ.

•ഫെറസ്/നോൺ-ഫെറസ് ലോഹ അയിര് ഖനനം: ഫെറസ് ലോഹങ്ങൾ (ഇരുമ്പ്, മാംഗനീസ്, ക്രോമിയം), നോൺ-ഫെറസ് ലോഹങ്ങൾ (ചെമ്പ്, ലെഡ്, സിങ്ക് മുതലായവ) വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ.

•ലോഹേതര ഖനനം: മണൽ, ചരൽ, രാസ അയിരുകൾ തുടങ്ങിയ ലോഹേതര ധാതുക്കളുടെ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ.

•ഖനന സഹായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ: ഖനനത്തിനുള്ള സാങ്കേതിക പിന്തുണയും ലോജിസ്റ്റിക്കൽ സേവനങ്ങളും നൽകൽ.

•മറ്റ് ഖനനം: ഭൂതാപ ഊർജ്ജം, മിനറൽ വാട്ടർ തുടങ്ങിയ പ്രത്യേക വിഭവങ്ങൾ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

വ്യവസായ ശൃംഖല ഘടന

ഖനന മൂല്യ ശൃംഖലയിൽ പര്യവേക്ഷണം, വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ, സംസ്കരണം (ഉദാഹരണത്തിന്, അയിര് ഡ്രെസ്സിംഗ്, ഉരുക്കൽ), വിഭവ പുനരുപയോഗം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് വ്യാവസായിക സംവിധാനങ്ങൾക്ക് അടിസ്ഥാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ നൽകുന്നു.

ഖനനത്തിലെ പ്രവർത്തന വെല്ലുവിളികൾ

വാൽവുകളുടെയും പൈപ്പ്‌ലൈനുകളുടെയും ഒരു പ്രധാന പ്രയോഗ മേഖലയാണ് ഖനനം, ഇവിടെ കഠിനമായ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ പൈപ്പ്‌ലൈൻ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്, രൂപകൽപ്പന, ആയുസ്സ് എന്നിവയെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. നാല് മാനങ്ങളിലുമുള്ള പൈപ്പ്‌ലൈനുകൾക്കായുള്ള ഖനന വെല്ലുവിളികളുടെ ഒരു വ്യവസ്ഥാപിത വിശകലനം താഴെ കൊടുക്കുന്നു, പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഡാറ്റയും ഉദാഹരണങ്ങളും ഉൾപ്പെടെ:

I. മാധ്യമ സവിശേഷതകൾ: ഉയർന്ന കാഠിന്യം, കഠിനമായ ഉരച്ചിൽ, മൾട്ടി-ഫേസ് ഫ്ലോ

•മെറ്റീരിയൽ കാഠിന്യവും കണിക വലുപ്പവും:

അയിരിന്റെ തരങ്ങൾ:ലോഹ അയിരുകൾക്ക് (Fe, Cu, Pb-Zn) സാധാരണയായി ഉയർന്ന Mohs കാഠിന്യം (6-8) ഉണ്ടാകും. ലോഹേതര അയിരുകൾ (ഫോസ്ഫേറ്റ്, ഫ്ലൂറൈറ്റ്) മൃദുവാണ് (Mohs 3-5), എന്നാൽ ടെയിലിംഗുകളിൽ പലപ്പോഴും ക്വാർട്സ് പോലുള്ള ഉയർന്ന കാഠിന്യമുള്ള മാലിന്യങ്ങൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.

കണിക വിതരണം:പൊടിച്ച അയിര്: 10-50 മി.മീ; ടെയിലിംഗുകൾ: 0.1-5 മി.മീ; പൊടിച്ച അയിര്: <0.074 മി.മീ (പൊടി കടത്തൽ).

ആഘാത പ്രഭാവം:ഉയർന്ന വേഗതയിലുള്ള പ്രവാഹങ്ങളിൽ വലിയ കണികകൾ (> 20 മില്ലീമീറ്റർ) "ഗോയിംഗ് വെയർ" ഉണ്ടാക്കുന്നു; ചെറിയ കണികകൾ (<5 മില്ലീമീറ്റർ) "ഗ്രൂവിംഗ് വെയർ" ഉണ്ടാക്കുന്നു. സംയോജിച്ച്, അവ പൈപ്പ്ലൈനിന്റെ ആയുസ്സ് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.

•സംപ്രേഷണം ചെയ്ത മീഡിയ സ്റ്റേറ്റ്:

ഖര-ദ്രാവക പ്രവാഹം (സ്ലറി):നനഞ്ഞ സംസ്കരണത്തിൽ, സ്ലറിയിലെ ഖര ഉള്ളടക്കം 30%-60% വരെ എത്തുന്നു (ഉദാ: ചെമ്പ് ഫ്ലോട്ടേഷൻ ടെയിലിംഗുകൾ). ദ്രാവക വാഹകർ (വെള്ളം/രാസവസ്തുക്കൾ) കണികാ മണ്ണൊലിപ്പ് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു.

വാതക-ഖരപ്രവാഹം:ഡ്രൈ പ്രോസസ്സിംഗ്/പൊടി നിയന്ത്രണത്തിൽ, 15-30 മീ/സെക്കൻഡ് വായു വേഗതയിൽ സൂക്ഷ്മകണങ്ങൾ (കൽക്കരി/അയിര് പൊടി) സ്ലറിയേക്കാൾ 3-5 മടങ്ങ് കൂടുതൽ മണ്ണൊലിപ്പ് ഉണ്ടാക്കുന്നു.

നാശനക്ഷമത:സൾഫൈഡുകൾ (ഉദാ: പൈറൈറ്റ്) അടങ്ങിയ സ്ലറികൾ ഈർപ്പമുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ അമ്ല മാധ്യമം (pH <4) ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ലോഹനാശത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു.

II. പ്രവർത്തന പരിസ്ഥിതി: അങ്ങേയറ്റത്തെ അവസ്ഥകളും സങ്കീർണ്ണതകളും

•താപനിലയും മർദ്ദവും:

താപനിലയിലെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ:ഭൂഗർഭ താപനില: 5-35°C; ഗ്രൈൻഡിംഗ് പ്ലാന്റുകൾ (മെക്കാനിക്കൽ ചൂട്): >50°C; ഹൈഡ്രോതെർമൽ നിക്ഷേപങ്ങൾ: >80°C.

സമ്മർദ്ദ ആഘാതം:100-300 മീറ്റർ (1-3 MPa മർദ്ദം) പമ്പ് ഹെഡുകൾ. വളവുകളിലെ പെട്ടെന്നുള്ള മർദ്ദ മാറ്റങ്ങൾ കണിക ആഘാതം തീവ്രമാക്കുന്നു.

•മെക്കാനിക്കൽ വൈബ്രേഷനും ഇൻസ്റ്റലേഷൻ നിയന്ത്രണങ്ങളും:

വൈബ്രേഷൻ ഉറവിടങ്ങൾ:ക്രഷറുകൾ, ബോൾ മില്ലുകൾ (10-50 Hz ഫ്രീക്വൻസി, 2-10 mm ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ്) പൈപ്പ് കണക്ഷനുകൾ അയവുള്ളതാക്കുകയും വെൽഡിന്റെ അരികുകളിൽ ക്ഷീണം വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സ്ഥല പരിമിതികൾ:ഇടുങ്ങിയ ഭൂഗർഭ തുരങ്കങ്ങൾക്ക് ഇറുകിയ വളവുകൾ (റേഡിയസ് R ≤ 5D) ആവശ്യമാണ്, അവിടെ തേയ്മാനം നിരക്ക് നേരായ ഭാഗങ്ങളേക്കാൾ 5-8 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്.

III. ഉപകരണ വ്യവസ്ഥകൾ: ഉയർന്ന ലോഡും തുടർച്ചയായ പ്രവർത്തനവും

•കൺവെയൻസ് സിസ്റ്റം പാരാമീറ്ററുകൾ:

ഒഴുക്കിന്റെ വേഗതയും നിരക്കും:പരുക്കൻ അയിര്: 3-5 മീ/സെ; നേർത്ത സ്ലറി: 1.5-3 മീ/സെ. സിംഗിൾ ലൈൻ ശേഷി: 1000-3000 മീ³/മണിക്കൂർ, ഉയർന്ന മർദ്ദ പ്രതിരോധവും വസ്ത്ര പ്രതിരോധവും ആവശ്യമാണ്.

ഗതാഗത ദൂരം:തുറന്ന കുഴി: നിരവധി കിലോമീറ്റർ; ഭൂഗർഭ: 500-2000 മീറ്റർ. ദീർഘദൂര യാത്രകൾ സഞ്ചിത തേയ്മാനത്തിന് കാരണമാകുന്നു.

•സ്റ്റാർട്ട്-സ്റ്റോപ്പ് സൈക്കിളുകളും പരിപാലനവും:

പതിവ് സൈക്ലിംഗ്:അയിര് ഗ്രേഡിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രക്രിയ ക്രമീകരണങ്ങൾ പ്രതിദിനം 10-20 ആരംഭ/നിർത്തലുകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. താൽക്കാലിക മർദ്ദ വർദ്ധനവ് (വാട്ടർ ചുറ്റിക) പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ 2-3 മടങ്ങ് എത്തുന്നു.

ഹ്രസ്വകാല അറ്റകുറ്റപ്പണി വിൻഡോകൾ:ഉയർന്ന ഉൽ‌പാദന തുടർച്ച വാർഷിക ഷട്ട്ഡൗൺ 15 ദിവസത്തിൽ താഴെയായി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു, അതിനാൽ പൈപ്പ്‌ലൈൻ വേഗത്തിൽ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്.