صناعة تعدين الفحم

تُعدّ المحركات المقاومة للانفجار المستخدمة في المناجم (ذات العلامة الخاصة بالمقاومة للانفجار Ex db I Mb) معدات طاقة أساسية متخصصة لبيئات الانفجار من الفئة الأولى في مناجم الفحم تحت الأرض. وقد صُمِّمت خصيصًا لتحمل مخاطر الانفجار المزدوج الناجمة عن مزيج غاز الميثان وغبار الفحم في مناجم الفحم تحت الأرض، حيث تستطيع هذه المحركات الصمود أمام ضغوط الانفجار الداخلية مع منع انتشار اللهب. كما أنها مُعدَّلة لتلبية الظروف القاسية تحت الأرض، التي تتميز بمساحات ضيقة، وحركة متكررة، وقابلية التعرض للصدمات، فضلاً عن مستويات عالية من الغبار والرطوبة، مما يجعلها معدات حيوية لضمان سلامة عمليات تعدين الفحم.

I. خصائص مخاطر الانفجار في المواقع من الفئة الأولى في مناجم الفحم تحت الأرض

تُعدّ مناجم الفحم تحت الأرض من الفئة الأولى من البيئات المقاومة للانفجار (وفقًا للتعريف الوارد في المعايير الوطنية الخاصة ببيئات الغاز القابل للاشتعال، وبشكل خاص غاز الميثان)، مع وجود مخاطر إضافية تتمثل في احتمال حدوث انفجارات غبارية ناتجة عن غبار الفحم المعلق. وتغطي المناطق الخطرة جميع المراحل التشغيلية، بما في ذلك التعدين والنقل والتهوية والصرف:

وسائل الإعلام المتفجرة: يتكوّن أساسًا من الميثان (غاز) ذي حدّ الانفجار بين 5% و16%، وهو شديد التحسس للاشتعال بفعل شرارات المحركات أو الأقواس الكهربائية. وعندما تتجاوز تركيزات غبار الفحم 30 غرامًا لكل متر مكعب، يتشكّل نظام انفجار مركّب من «الغاز والغبار» بالاشتراك مع الميثان، مما يزيد الخطر بشكل كبير.

التحديات التشغيلية: المساحات المغلقة تحت الأرض، وحركة المعدات المتكررة (مثل آلات القصّ والحفارات الطريقية)، والمحركات المعرضة لتأثير الفحم والاصطدامات؛ والبيئات الرطبة (رطوبة نسبية ≥90%) التي تحتوي على غازات تآكلية مثل كبريتيد الهيدروجين؛ وتراكم غبار الفحم على أسطح المحركات مما يعيق مسارات تبديد الحرارة.

II. سيناريوهات التطبيق المحددة للمحركات المقاومة للهب والمضادة للانفجار (Ex db I Mb)

يتعيّن على جميع محركات القيادة تقريبًا للمعدات ذات الطاقة في آبار مناجم الفحم اعتماد النوع المقاوم للهب Ex db I Mb، مع تطبيقات محددة على النحو التالي:

المعدات الأساسية في مواقع التعدين والحفريات

محركات الجر لآلات قطع الفحم: بصفتها مصدر الطاقة لآلات قطع الفحم، يتعيّن على هذه المحركات أن تتحرّك مع الآلة عبر وجه العمل. وقد صُنِّعت هياكلها من الحديد الزهر المُسَمَّك لمقاومة الصدمات والاصطدامات. كما تحمل تصنيفًا مضادًا للانفجار من طراز Ex db I Mb Mb (وهو تصنيف متخصّص للمعدات المستخدمة في التعدين تحت الأرض، حيث يشير الرمز Mb إلى مستوى حماية المعدة)، وهي مصمّمة خصيصًا لبيئات ذات نسبة عالية من الغاز والغبار في وجوه التعدين.

محرك قيادة آلة الحفر بالطرق: يقوم بتشغيل رأس القطع وآلية التحرك في آلات حفر الطرق، مما يتطلب مقاومة الصدمات الناتجة عن شظايا الصخور والفحم.

محرك محطة مضخة الدعم الهيدروليكي: يوفر الطاقة للدعامات الهيدروليكية، ويُركَّب بالقرب من واجهات التعدين. يتطلب مقاومة الرطوبة ومقاومة الاهتزاز، مع تصنيف مقاوم للانفجار يتوافق مع المعيار Ex db I Mb.

معدات نظام النقل تحت الأرض

محركات الناقل الكاشطة: تُستخدم كاشطات القيادة لنقل الفحم الخام في البيئات ذات الغبار العالي. وتتطلب المحركات قدرةً عاليةً على التحميل الزائد (لتحمل الأحمال الصادمة الناجمة عن انسدادات الفحم) بالإضافة إلى غلافٍ محكمٍ مانعٍ للهب لمنع دخول غبار الفحم إلى الملفات، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة.

محرك الناقل الحزامي: تُستخدم لنقل الفحم الخام لمسافات طويلة، وتتوفر ب configurations ثابتة ومتنقلة. يجب أن تُركَّب المحركات المقاومة للهب مع علب التروس والفرامل، وأن تتكيف مع المساحات الضيقة في الطرق تحت الأرض، كما يجب أن تدعم التشغيل المستمر على مدار 24 ساعة.

محركات رافعة المناجم: تُستخدم لرفع الفحم الخام أو الصخور النفاية أو العاملين تحت الأرض. ويجب أن تتمتع المحركات بتصنيف مقاوم للانفجار وفقًا للمعيار Ex db I Mb، وبقدرات دقيقة لتنظيم السرعة، وبوظائف موثوقة للحماية من الكبح.

أنظمة التهوية واستخراج الغاز تحت الأرض

محركات مراوح التهوية المحلية: المعدات الأساسية لإدارة الغاز في المناجم تحت الأرض، والتي تتطلب التشغيل المستمر على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لتوفير الهواء النقي وتصريف غازات الاحتراق من واجهات التعدين. تتمتع المحركات بتصنيف مقاوم للانفجار Ex db I Mb وبمستوى حماية IP65 لمنع تسرب الغاز عبر فجوات الكابلات.

محركات مضخات استخراج الغاز: تُشغَّل مضخات الاستخلاص بالمحركات لنقل الغاز الجوفي إلى السطح. ونظراً لتشغيل هذه المحركات في بيئات ذات تركيزات عالية جداً من الميثان (المنطقة 1، وهي بيئة خطرة)، فإنها تتطلب تصميماً عالي المستوى مقاوماً للهب وفق معيار Ex db I Mb، وذلك للقضاء على مصادر الاشتعال.

أنظمة الصرف والحقن تحت الأرض

محرك مضخة تصريف المياه من المنجم: تُستخدم لتصريف تدفقات المياه الجوفية، وتُركَّب في أحواض التجميع الموجودة في قاع الحفر أو في المناطق المنخفضة من الأنفاق. ويتميز البيئة بارتفاع الرطوبة ووجود تآكل ناتج عن كبريتيد الهيدروجين. لذا يتطلب غلاف المحرك معالجةً مضادةً للتآكل، كما يجب أن تكون البنية المقاومة للانفجار قادرةً على الصمود أمام الغمر المطوَّل في ظروف رطبة.

محركات مضخات الجرّاف: تُستخدم في عمليات منع الحرائق تحت الأرض، أو إخمادها، أو تدعيم الطرق بواسطة الحقن بالمواد الإسمنتية. ويجب أن تتمتع المحركات بمقاومة الاهتزاز ومقاومة الصدمات، بما يتناسب مع ظروف التشغيل المتكرر للبدء والتوقف التي تشهدها مضخات الحقن.

تطبيق المحركات المقاومة للانفجار في المراوح

تطبيق المحركات المقاومة للانفجار في المركبات الكهربائية المقاومة للانفجار المستخدمة في التعدين

تطبيق المحركات المقاومة للانفجار في ناقلات الأشرطة في مناجم الفحم

تطبيق المحركات المقاومة للانفجار في آلات فرز الفحم

 

الصفحة السابقة:

الصفحة التالية: