מקלעת סלע הידראולית למכרות פחם: כללים לבטיחות וביקורת בחירה

מקלעת סלע הידראולית הפועלת במכרה פחם ניצבת בפני קטגוריה של סיכונים אשר אינה קיימת כלל במכרות מתכות או בבניית מנהרות: הצתה של מيثאן. מנגנון ההדפה יוצר חום על פני שטח המפגש של הפיסטון ועל שטח המגע בין גוף המקלעת למשתל המנחה; המעגל ההידראולי פועל בלחץ של 160–220 בר, וטמפרטורת השמן המוחזר היא חמה; ואם סקירת שמן הנובעת מהתרסקות חיבור תגיע לאזור בו נצבר גז, הסיכון להצתה הוא מיידי. על כל בחירה של רכיב והחלטה תפעולית בהפעלת מקלעת הידראולית במכרה פחם להיערך בהתחשב בסוגיה זו, ולא רק לפי קריטריוני הביצועים והתקופה הרגילה של השירות.

מכרות פחם מסווגים גם לפי סיווג סכנת הגז — ממכרות ללא גז למכרות בעלי רמת גז גבוהה מאוד — עם דרישות רגולטוריות מתאימות לדרישות הציוד, אשר משתנות בהתאם לרשויות השיפוט. כללי הבחירה המופיעים במאמר זה חלים במיוחד על מקדחים הידראוליים לסלע (drifters) ומעגלי הנוזלים המשויכים להם, בתוך קטגוריית הציוד, ולא כתחליף להתקיימות רגולטורית ספציפית לאתר.

דרישות לעיצוב נגד פיצוץ

נוזל הידראולי בעל עמידות לשריפה הוא הדרישה המינימלית לכל מעגל הידראולי במכרה פחם תת-קרקעי. נוזל הידראולי סטנדרטי מבוסס שמן מינרלי הוא דליק; כשל במשאבה שמביא לשפיכה של שמן מינרלי על פני משטחים חמים או קשת חשמלית יוצרת מסלול הצתה אפקטיבי. אמולסיות של מים בשמן (HFA-E, בדרך כלל 95–97% מים עם ריכוז שמן) או גליקולים מימיים (HFC) הם הפתרונות הסטנדרטיים בעלי עמידות לשריפה למערכות הידראוליות תת-קרקעיות במכרות פחם. המחיר הנלווה: לשני סוגי הנוזלים הללו יש דרגת שמייה נמוכה יותר מאשר לשמן המינרלי, מה שמעמיד דרישות גבוהות יותר בחומרי החתימה ובחבילת התוספים נגד שחיקה בנוזל.

חיבורים פרקוסיים מ-PU מתפקדים באופן מקובל עם אמולסיות של מים בשמן בריכוזים שנותרו בתוך המפרטים. כאשר ריכוז האמולסיה יורד מתחת ל-5% ריכוז שמן (המינימום הרגיל), היכולת השמינה יורדת בצורה חדה וחיבורי ה-PU נבלעים מהר יותר מאשר תקופת החיים העיצובית שלהם. חיבורים מ-HNBR סובלים טוב יותר משינויי הריכוז ומומלצים בתהליכים שבהם קשה לשמור על ריכוז האמולסיה המדויק. נוזלים של גליקול במים בריכוז גליקול לא נכון יכולים לפגוע בחיבורים סטטיים סטנדרטיים מסוג NBR (טבעות O) באמצעות נפיחות — חומרים לחיבורי טבעות O מסוג FKM או HNBR נקבעים עבור מעגלים של גליקול במים במקום חיבורים סטנדרטיים מסוג NBR.

מפרטים טכניים של הציוד לסביבות גזיות

בטיחות תפעולית: שלוש ההליכים החשובים ביותר

בקרת מעגל הנוזלים לפני כל משמרת היא חובה בלתי נזילה בסביבת כרייה פחמנית, שבה כישלון של צינור במהלך הפעלה יוצר סיכון דחוף להצתה. הביקורת כוללת: מצב הצינור (ללא קריעות, שחיקה דרך השכבה החיצונית או נפיחות המרמזת על נזק פנימי), חיבורי הגופנים (ללא דליפת נוזל בחלקים מחוברים בחוט, ללא תנועה של הגופנים תחת לחץ יד), ורמת הנוזל במיכל יחד עם בדיקת ריכוז האמולסיה או גליקול. אמולסיה מדרדרת שנראית תקינה מבחינת צבעה, אך בדיקתה מציגה ריכוז שמן נמוך מ-5%, מהווה סיכון גם לפגם באختומים וגם להצתה.

מניעת ירי ריק קריטית יותר במכרות פחם מאשר ביישומים אחרים. כאשר החרטום מאבד את מגע הסלע וההנעה הפועלת על-ידי מכה פועלת באוויר, שסתום ההרפה של מעגל המכה פועל באופן מתמיד, ויוצר חום בגוף השסתום. בכרות ובנייה סטנדרטיים, זהו נושא תחזוקה; בסביבה של מטאן, גוף שסתום חם מהווה סיכון נוסף להצתה. מערכות אוטומטיות למניעת ירי ריק – אשר עוצרות את המכה תוך 200–500 מילישניות לאחר זיהוי מכה לא עומסית באמצעות ניתוח דפוס הלחץ – הן חלק מהדרישות הסטנדרטיות במערכות חרטום למכרות פחם מופעלות היטב.

השעיה לאחר המשמרת והפחתת הלחץ במעגל הקולב לפני ניתוק ה-Drifter מסירה את נוזל הניגוד לבעירה המנותק מהחלקים של הצינור שכנראה יופרעו במהלך החלפת המשמרות. ניתוק צינור מנותק במנהרה גזית מהווה סיכון לזיהום וכן סיכון להצתת נוזל על ידי התפרצות. ההליך דורש הפחתת לחץ דרך נתיב ההתרפה המתוכנן של המערכת, ולא על ידי afshat חיבורים תחת לחץ.

קריטריוני הבחירה הספציפיים לסביבות מכרות פחם

מאפייני העיצוב של ה-Drifter שמקטינים את סיכון הפעלה במכרה פחם: מעגל הקשה סגור (שמן החזרה חוזר למיכל ללא חשיפה לאטמוספירה, מה שמפחית למקסימום את ענן השמן באטמוספרת המנהרה); גוף מנוע הסיבוב המוגן עם מחסום לחץ חיובי כדי למנוע חדירת אבק פחם לאזור השרשראות; מעגל מי הכביסה של המושב הקדמי עם שסתום ניגוד כדי למנוע חזרת שמן הקשה למעגל הכביסה (מים מזוהמים לכביסה במנורה במכרה פחם מהווים סיכון משני); ומעטפת נגד סטטיка על כל צינורות הקשה והסיבוב.

תכולת קבוצת החתימות למכונות חפירה במכרות פחם: קבוצות מallet בקומפאונד HNBR לсовместимות עם נוזלים מסוג HFA-E או HFC, חתימות לשטיפה קדמית בקומפאונד עם שכבת פוליטטרופלואורוא틸ן (PTFE) (לא פעילות כימית בשינויי ה-pH של מי המכרה), וכל טבעות O סטטיות בקומפאונד HNBR או FKM לсовместимות עם מעגל גליקול-מים. תכונות הקומפאונדים הללו חייבות להופיע במפורש בתיעוד הרכישה, ולא להסתמך על 'קבוצה סטנדרטית'. HOVOO מספקת קבוצות חתימות מתאימות למכרות פחם לכל המותגים העיקריים של מכונות חפירה, עם אפשרויות קומפאונד מאושרות לсовместимות עם HFA-E ו-HFC. רשימת כל הדגמים המלאה באתר hovooseal.com.