Yer osti shamollatish: Global konchilik va tunnel qurilishi operatsiyalari uchun keng qamrovli qoʻllanma

Yer osti shamollatish global konchilik va tunnel qurilishi operatsiyalarining muhim jihatidir. U toza havoni taʼminlash, zararli gazlar va changni olib tashlash, shuningdek, harorat va namlikni nazorat qilish orqali xavfsiz va sogʻlom ish muhitini taʼminlaydi. Samarali shamollatish tizimlari ishchilarning xavfsizligi, samaradorligi va meʼyoriy talablarga muvofiqligi uchun zarurdir. Ushbu qoʻllanma turli xil global konchilik va tunnel qurilishi sharoitlariga tegishli boʻlgan yer osti shamollatish tamoyillari, amaliyoti va texnologiyalariga keng qamrovli umumiy nuqtai nazarini taqdim etadi.

Nima uchun yer osti shamollatish muhim?

Yer osti muhitlari havo sifatini saqlab qolish uchun noyob qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Tabiiy havo oqimining yoʻqligi, konchilik yoki tunnel qurilishi faoliyatidan zararli moddalarning chiqarilishi bilan birgalikda kuchli shamollatish tizimlarini joriy etishni talab qiladi. Yer osti shamollatishning asosiy maqsadlari quyidagilardan iborat:

• Ishchilarning xavfsizligi: Nafas olishga yaroqli havo bilan taʼminlash va zararli gazlar (masalan, metan, karbon monoksit, vodorod sulfidi) va changning toʻplanishini oldini olish.
• Changni nazorat qilish: Silikoz va koʻmir konchilarining pnevmokoniozi kabi nafas olish kasalliklariga olib kelishi mumkin boʻlgan havodagi chang zarralarini olib tashlash.
• Gazni nazorat qilish: Portlashlar va zaharlanishlarning oldini olish uchun yonuvchan va toksik gazlarni suyultirish va olib tashlash.
• Harorat va namlikni nazorat qilish: Issiqlik stressining oldini olish va ishchilarning samaradorligini oshirish uchun qulay ish muhitini saqlash.
• Uskunalarni sovutish: Mashina va elektr jihozlari tomonidan ishlab chiqariladigan issiqlikni olib tashlash.
• Koʻrinish: Chang va tutunni olib tashlash orqali adekvat koʻrinishni saqlab qolish.

Yer osti shamollatishning asosiy tamoyillari

Yer osti shamollatish tizimlarining dizayni va ishlashi suyuqlik mexanikasi va termodinamikaning asosiy tamoyillariga asoslangan. Asosiy tamoyillar quyidagilarni oʻz ichiga oladi:

• Havo oqimi: Zararlangan havoni toza havo bilan almashtirish uchun havo yer osti inshootlari orqali oʻtkazilishi yoki tortilishi kerak.
• Bosim farqlari: Havo oqimi fanatlar yoki tabiiy shamollatish kuchlari tomonidan yaratilgan bosim farqlari bilan boshqariladi.
• Qarshilik: Havo oqimi kon yoki tunnel devorlarining notekisligi, shuningdek, uskunalar, qoʻllab-quvvatlovchi tuzilmalar va havo yoʻlining geometriyasidagi oʻzgarishlar kabi toʻsiqlar bilan qarshilik koʻrsatadi.
• Suyultirish: Ifloslantiruvchi moddalar ularni katta hajmdagi toza havo bilan aralashtirish orqali suyultiriladi.
• Olib tashlash: Yer osti inshootlaridan ifloslangan havo chiqariladi.

Yer osti shamollatish tizimlarining turlari

Yer osti konchilik va tunnel qurilishida bir nechta turdagi shamollatish tizimlari keng qoʻllaniladi, ularning har biri oʻz afzalliklari va kamchiliklariga ega:

1. Tabiiy shamollatish

Tabiiy shamollatish tabiiy bosim farqlariga, masalan, sirt va yer osti inshootlari oʻrtasidagi harorat farqlaridan yoki shamol bosimidan kelib chiqadigan farqlarga tayanadi. U odatda chuqur yoki keng yer osti operatsiyalari uchun etarli emas va koʻpincha mexanik shamollatish bilan birgalikda qoʻllaniladi.

Misol: Moʻtadil iqlimga ega kichik, sayoz kon maʼlum mavsumlarda tabiiy shamollatishdan foydalanishi mumkin, ammo ekstremal issiq yoki sovuq davrlarida qoʻshimcha mexanik shamollatish talab qilinishi mumkin.

2. Mexanik shamollatish

Mexanik shamollatish havoni yer osti inshootlari orqali majburan oʻtkazish yoki tortish uchun fanatlardan foydalanadi. Bu zamonaviy konchilik va tunnel qurilishi operatsiyalarida qoʻllaniladigan shamollatishning eng keng tarqalgan turi hisoblanadi.

Mexanik shamollatish turlari:

• Majburiy shamollatish: Fanatlar havoni yer osti inshootlariga itaradi. Ushbu tizim toza havoni muayyan hududlarga etkazib berish uchun samarali, ammo ifloslangan havoning qayta aylanishiga olib kelishi mumkin.
• Egzoz shamollatish: Fanatlar havoni yer osti inshootlaridan tortib oladi. Ushbu tizim ifloslangan havoni olib tashlash uchun samarali, ammo salbiy bosim yaratishi mumkin, potentsial ravishda noqulay manbalardan havoni tortadi.
• Kombinatsiyalangan shamollatish: Muvozanatli havo oqimi tizimini yaratish uchun ham majburiy, ham egzoz fanatlaridan foydalanadi. Bu murakkab yer osti muhitida havo sifatini nazorat qilish uchun eng samarali yondashuvdir.

3. Yordamchi shamollatish

Yordamchi shamollatish tizimlari kon yoki tunnel ichidagi maʼlum hududlarga, masalan, yoʻnalishlar yoki tirqishlarga mahalliy shamollatishni taʼminlash uchun ishlatiladi. Ushbu tizimlar odatda ishchi yuziga toza havoni yetkazib berish uchun kichikroq, koʻchma fanatlar va moslashuvchan kanallardan foydalanadi.

Misol: Tunnel burgʻilash vaqtida yordamchi shamollatish tizimlari burgʻulash mashinasi tomonidan hosil boʻlgan chang va tutunni olib tashlash va yuzadagi ishchilarga toza havo yetkazib berish uchun zarurdir.

Shamollatish tizimining komponentlari

Oddiy yer osti shamollatish tizimi bir nechta asosiy komponentlardan iborat:

• Fanatlar: Oʻq fanatlari yuqori samaradorligi va katta havo hajmini koʻchirish qobiliyati tufayli yer osti shamollatish tizimlarida keng qoʻllaniladi. Santrifuga fanatlari yuqori bosim talab qilingan hollarda qoʻllanilishi mumkin.
• Havo yoʻllari: Bular kon yoki tunnel ichidagi havo oqimi uchun asosiy yoʻllar boʻlib, ular shaxtalar, driftlar va tunnellarini oʻz ichiga oladi.
• Havo regulyatorlari: Ular shamollatish tizimida havo oqimini taqsimlashni boshqarish uchun ishlatiladi. Ular qoʻlda yoki avtomatik tarzda boshqarilishi mumkin. Misollar shamollatish eshiklari, toʻxtash joylari va regulyatorlarni oʻz ichiga oladi.
• Havo qulflari: Konda yoki tunnelda turli hududlar oʻrtasida bosim farqlarini saqlab qolish uchun ishlatiladi.
• Chang yigʻuvchilar: Havoni oqimidan changni olib tashlash uchun ishlatiladi.
• Gaz detektorlari: Havoda xavfli gazlarning konsentratsiyasini nazorat qilish uchun ishlatiladi.
• Monitoring va nazorat tizimlari: Havo oqimi, bosim, harorat va gaz konsentratsiyasi kabi shamollatish parametrlarini real vaqtda monitoringini taʼminlaydi.

Shamollatish dizaynini hisobga olish

Samarali yer osti shamollatish tizimini loyihalash bir qator omillarni sinchkovlik bilan koʻrib chiqishni talab qiladi:

• Kon yoki tunnelning geometriyasi: Yer osti inshootlarining oʻlchami, shakli va joylashuvi havo oqimi naqshlari va shamollatish talablariga sezilarli taʼsir koʻrsatadi.
• Ishlab chiqarish darajasi: Konchilik yoki tunnel qurilishi faoliyatining tezligi hosil boʻladigan chang va gaz miqdoriga taʼsir qiladi.
• Geologiya: Jins yoki tuproq turi gaz chiqishi va chang hosil boʻlishiga taʼsir qiladi.
• Uskunalar: Yer ostida foydalaniladigan uskunaning turi va soni ishlab chiqarilgan issiqlik va emissiya miqdoriga taʼsir qiladi.
• Ishchilarning zichligi: Yer ostidagi ishchilar soni isteʼmol qilinadigan kislorod miqdoriga va ishlab chiqarilgan karbonat angidridga taʼsir qiladi.
• Meʼyoriy talablar: Shamollatish tizimlari mahalliy va milliy xavfsizlik qoidalariga muvofiq boʻlishi kerak.
• Iqlim: Sirt harorati va namlik yer osti iqlimiga va shamollatish talablariga taʼsir qilishi mumkin.

Shamollatishni rejalashtirish va modellashtirish

Hisoblash suyuqlik dinamikasi (CFD) modellashtirish murakkab yer osti muhitida shamollatish tizimini loyihalashni optimallashtirish va havo oqimi naqshlarini taxmin qilish uchun tobora koʻproq qoʻllanilmoqda. CFD modellari turli shamollatish strategiyalari, uskunalar konfiguratsiyalari va geologik sharoitlar taʼsirini simulyatsiya qilishi mumkin. Bu muhandislarga qurilish yoki foydalanishdan oldin potentsial muammolarni aniqlash va shamollatish tizimini optimallashtirish imkonini beradi.

Misol: Avstraliyadagi konchilik kompaniyasi yangi yer osti oltin konida shamollatish tizimini optimallashtirish uchun CFD modellashtirishdan foydalangan. Modellashtirish havo oqimi cheklangan joylarni aniqladi va muhandislarga kon boʻylab adekvat havo sifatini taʼminlash uchun shamollatish tizimini loyihalashni sozlash imkonini berdi.

Changni nazorat qilish strategiyalari

Changni nazorat qilish yer osti shamollatishning muhim tarkibiy qismidir. Samarali changni nazorat qilish strategiyalariga quyidagilar kiradi:

• Suv purkagichlar: Chang hosil boʻlishini bostirish uchun sirtlarga suv purkash.
• Suvni infuziyasi: Konchilik vaqtida chang chiqindilarini kamaytirish uchun koʻmir qatlamlariga suv yuborish.
• Chang yigʻuvchilar: Havoni oqimidan changni olib tashlash uchun filtrlardan foydalanish.
• Shamollatish: Havodagi chang zarralarini suyultirish va olib tashlash.
• Shaxsiy himoya vositalari (PPE): Ishchilarni changni nafas olishdan himoya qilish uchun respiratorlar bilan taʼminlash.

Gazni nazorat qilish strategiyalari

Gazni nazorat qilish yer osti shamollatishning yana bir muhim jihatidir. Samarali gazni nazorat qilish strategiyalariga quyidagilar kiradi:

• Shamollatish: Xavfli gazlarni suyultirish va olib tashlash.
• Gaz drenaji: Konchilikdan oldin koʻmir qatlamlaridan yoki atrofdagi toshdan gazni olish.
• Gazni aniqlash: Gaz konsentratsiyasini nazorat qilish va ishchilarni xavfli sharoitlar haqida ogohlantirish uchun signalizatsiyani amalga oshirish.
• Portlashning oldini olish: Portlashlarning oldini olish uchun chora-tadbirlarni amalga oshirish, masalan, portlashga chidamli uskunadan foydalanish va atmosferani inertlashtirish.

Misol: Polshadagi koʻmir konlarida metan drenajlash tizimlari odatda konchilikdan oldin koʻmir qatlamlaridan metan gazini olish uchun qoʻllaniladi. Bu portlash xavfini kamaytiradi va ishchilarning xavfsizligini yaxshilaydi.

Monitoring va nazorat qilish tizimlari

Zamonaviy yer osti shamollatish tizimlari shamollatish parametrlariga oid real vaqtdagi maʼlumotlarni taqdim etuvchi murakkab monitoring va nazorat tizimlari bilan jihozlangan. Ushbu tizimlar operatorlarga quyidagilarga imkon beradi:

• Havo oqimini nazorat qilish: Shamollatish tizimi boʻylab havo oqimi tezligi va bosim farqlarini kuzatish.
• Gaz konsentratsiyasini nazorat qilish: Xavfli gazlarning konsentratsiyasini aniqlash va oʻlchash.
• Chang darajasini nazorat qilish: Havodagi chang zarralarining konsentratsiyasini oʻlchash.
• Fanatlarni boshqarish: Havo oqimini optimallashtirish va havo sifatini saqlab qolish uchun fanatlar tezligini sozlash.
• Havo regulyatorlarini boshqarish: Havo oqimini tegishli ravishda taqsimlash uchun havo regulyator sozlamalarini sozlash.
• Signalizatsiya yaratish: Operatorlarni xavfli sharoitlar yoki tizimdagi nosozliklar haqida ogohlantirish.
• Maʼlumotlarni tahlil qilish: Tizimning ishlashini kuzatish va optimallashtirish uchun shamollatish maʼlumotlarini tahlil qilish.

Chuqur va murakkab konlardagi shamollatish qiyinchiliklari

Chuqur va murakkab konlar oʻziga xos shamollatish qiyinchiliklarini keltirib chiqaradi, jumladan:

• Yuqori harorat: Geotermal issiqlik chuqurlik bilan ortadi, bu sezilarli sovutish quvvatini talab qiladi.
• Yuqori namlik: Yuqori namlik issiqlik stressini kuchaytirishi va ishchilarning samaradorligini pasaytirishi mumkin.
• Uzoq havo yoʻli masofalari: Uzoq havo yoʻli masofalari havo oqimiga qarshilikni oshiradi va yuqori fan bosimini talab qiladi.
• Murakkab havo oqimi naqshlari: Murakkab kon tuzilmalari havo oqimining kutilmagan naqshlariga va ifloslangan havoning qayta aylanishiga olib kelishi mumkin.
• Yuqori gaz chiqindilari: Chuqur konlar tosh bosimi oshishi tufayli yuqori gaz chiqindilariga ega boʻlishi mumkin.

Misol: Janubiy Afrikadagi oltin konlari, ular 4 kilometrdan ortiq chuqurlikka yetishi mumkin, yuqori harorat va namlik tufayli ekstremal shamollatish qiyinchiliklariga duch keladi. Ushbu konlar xavfsiz va samarali ish muhitini saqlab qolish uchun murakkab sovutish tizimlari va shamollatish strategiyalarini talab qiladi.

Yer osti shamollatishning kelajakdagi tendensiyalari

Bir qancha rivojlanayotgan texnologiyalar va tendensiyalar yer osti shamollatishining kelajagini shakllantirmoqda:

• Avtomatlashtirish va robototexnika: Avtomatlashtirilgan tizimlar shamollatish tizimlarini masofadan turib nazorat qilishi va boshqarishi, qoʻlda aralashuv zaruratini kamaytirishi va xavfsizlikni yaxshilashi mumkin.
• Aqlli shamollatish: Aqlli shamollatish tizimlari shamollatish samaradorligini real vaqtda optimallashtirish uchun sensorlar va maʼlumotlarni tahlil qilishdan foydalanadi.
• Energiya tejamkor shamollatish: Energiya tejamkor fanatlar va shamollatish strategiyalari energiya sarfini va operatsion xarajatlarni kamaytirishi mumkin.
• Ilgʻor CFD modellashtirish: Koʻproq murakkab CFD modellari murakkab havo oqimi naqshlarini simulyatsiya qilishi va shamollatish tizimini loyihalashni optimallashtirishi mumkin.
• Chang va gazni nazorat qilishning yaxshilangan texnologiyalari: Chang va gazni nazorat qilishni yaxshilash uchun yangi texnologiyalar, masalan, yaxshilangan suv purkagichlari va gaz drenajlash tizimlari ishlab chiqilmoqda.
• Shaxsiylashtirilgan shamollatish: Toza havoni toʻgʻridan-toʻgʻri ishchilarga shaxsiy shamollatish qurilmalari orqali yetkazib beradigan tizimlar.

Meʼyoriy talablarga muvofiqlik

Yer osti shamollatishi koʻpgina mamlakatlarda qatʼiy meʼyoriy talablarga boʻysunadi. Ushbu qoidalar ishchilarning xavfsizligini himoya qilish va ekologik standartlarga muvofiqligini taʼminlash uchun moʻljallangan. Asosiy meʼyoriy masalalar quyidagilarni oʻz ichiga oladi:

• Havo sifati standartlari: Xavfli gazlar va changning konsentratsiyasiga cheklovlar oʻrnatish.
• Shamollatish tizimini loyihalash standartlari: Havo oqimining minimal tezligi va shamollatish tizimiga qoʻyiladigan talablarni belgilash.
• Monitoring va hisobot berish talablari: Shamollatish parametrlari muntazam ravishda monitoringini olib borish va har qanday buzilishlar haqida hisobot berishni talab qilish.
• Favqulodda vaziyatlarga javob berish rejalar: Shamollatish bilan bogʻliq hodisalarga javob berish uchun favqulodda vaziyatlarga javob berish rejalarini ishlab chiqish va amalga oshirishni talab qilish.

Xulosa

Yer osti shamollatish global konchilik va tunnel qurilishi operatsiyalarining muhim jihatidir. Samarali shamollatish tizimlari ishchilarning xavfsizligi, samaradorligi va meʼyoriy talablarga muvofiqligi uchun zarurdir. Yer osti shamollatish tamoyillarini tushunish, tegishli shamollatish strategiyalarini amalga oshirish va rivojlanayotgan texnologiyalardan foydalanish orqali konchilik va tunnel qurilishi kompaniyalari xavfsizroq va samaraliroq ish muhitini yaratishi mumkin.

Ushbu keng qamrovli qoʻllanma yer osti shamollatishni tushunish uchun asos yaratdi. Optimal shamollatish samaradorligini taʼminlash va yer osti ishchilarining sogʻligʻi va xavfsizligini himoya qilish uchun maʼlum sayt sharoitlariga moslashish va doimiy oʻrganish muhimdir.