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Systèmes avancés de ventilation des mines souterraines

Date de publication : 23 avril 2024

Le l'industrie minièreL'Union européenne, moteur de l'économie mondiale, soutient non seulement des milliers d'emplois, mais fournit également des matières premières, des minéraux et des métaux essentiels qui sous-tendent l'économie mondiale. Ces ressources naturelles stimulent l'innovation, facilitent la transition vers les énergies renouvelables et soutiennent des réalisations techniques importantes, soulignant ainsi le rôle vital de l'industrie et de ses professionnels..

Cependant, les mines souterraines présentent des environnements de travail à haut risque, remplis de dangers physiques, chimiques et biologiques pour les travailleurs. Malgré ces dangers, des stratégies efficaces peuvent contribuer à atténuer ces risques, en particulier dans le domaine de la ventilation. Une ventilation adéquate est essentielle pour les opérations minières car elle dilue et élimine les gaz toxiques et potentiellement explosifs tout en régulant la température dans l'environnement minier.

Minetek, leader mondial en matière de solutions minières innovantes, joue un rôle essentiel dans l'amélioration de la sécurité et des performances opérationnelles de l'industrie minière. Avec Les systèmes de ventilation avancés de MinetekL'industrie peut envisager l'avenir avec confiance et optimisme, sachant qu'elle dispose d'un partenaire fiable pour assurer sa pérennité. les opérations sont sûres et efficaces.

Cet article examine les exigences législatives en matière de ventilation des mines souterraines dans les principaux pays miniers. l'importance économique de leurs exportations minières. Il souligne en particulier le rôle central de Minetek dans la garantie de la conformité et de l'efficacité, en fournissant à l'industrie des solutions innovantes qui non seulement respectent, mais dépassent les normes mondiales. Grâce aux systèmes de ventilation avancés de Minetek, l'industrie va de l'avant, confiante dans ses progrès et son avenir.

Importance d'une ventilation efficace dans les mines souterraines

Si les avantages de l'exploitation minière sont évidents, il est essentiel de reconnaître les différents risques associés aux opérations souterraines. Une ventilation efficace n'est pas seulement une nécessité, c'est une mesure vitale pour atténuer ces risques. Un système de ventilation adéquat est une bouée de sauvetage qui aide à diluer et à éliminer les gaz toxiques et potentiellement explosifs, tout en régulant la température à l'intérieur de la mine, qui peut atteindre des niveaux extrêmement élevés en raison de l'utilisation de machines lourdes. Les systèmes de ventilation fournissent de l'air frais qui aide à diluer les contaminants nocifs, protégeant ainsi la santé et la sécurité des mineurs tout en préservant les machines et les équipements.

La ventilation des mines souterraines est essentielle pour contrôler la qualité de l'air en fournissant de l'air frais qui dilue et élimine les contaminants tels que la poussière, les fumées de diesel, l'excès de chaleur et l'air stagnant. Il existe différents types de ventilateurs, chacun conçu pour des applications spécifiques, mais tous ont le même objectif : fournir de l'air propre et assurer la sécurité des mineurs travaillant sous terre.

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Ventilateurs primaires : assurer un débit d'air optimal

Un système de ventilation primaire est essentiel pour le fonctionnement de chaque mine, car il fournit des voies essentielles pour la circulation de l'air à l'intérieur et à l'extérieur de l'environnement souterrain. Ce système comprend Ventilateurs primairescommunément appelé "Main Fans" (ventilateurs principaux), qui sont stratégiquement situés pour introduire de l'air frais dans la mine tout en expulsant simultanément l'air contaminé. Ces puissants ventilateurs, généralement installés en surface ou sous terre, sont capables de déplacer l'air à des vitesses pouvant atteindre 150 mètres cubes par seconde (environ 5 300 pieds cubes par seconde). L'objectif est de rafraîchir l'air souterrain toutes les 20 à 40 minutes.

Les mines plus grandes ou plus profondes peuvent nécessiter plusieurs voies de retour d'air ou des ventilateurs d'appoint supplémentaires pour gérer efficacement le flux d'air. Par exemple, les mines en Australie peuvent faire circuler entre 450 et 900 mètres cubes d'air par seconde (environ 15 900 à 31 800 pieds cubes par seconde) à travers leur système de ventilation. principal diminue.

Minetek propose une large gamme de produits innovants les ventilateurs primaires, connus sous le nom de Raptor™ Fan Seriesqui offrent des économies significatives, une durabilité exceptionnelle et une flexibilité qui surpassent les solutions de ventilation traditionnelles. Minetek's Raptor™ n'est pas seulement un ventilateur, c'est une solution de ventilation complète. Personnalisez votre ventilateur avec des fonctions optionnelles telles que le mécanisme Performance on Demand (POD) pour un contrôle flexible du débit d'air et la chambre anti-décrochage pour éviter les interruptions de fonctionnement. Les options de configuration sont polyvalentes, y compris le montage en surface, le montage horizontal et le montage en cloison pour répondre aux différents besoins d'installation.

Systèmes de ventilation secondaire : Distribution ciblée de l'air

Les systèmes de ventilation secondaire jouent un rôle essentiel dans l'acheminement de l'air vers les puits de développement, les puits de mine et les installations de service d'une mine. Ces systèmes se séparent du circuit primaire pour fournir un flux d'air ciblé là où c'est nécessaire. Ils peuvent être conçu comme des configurations "en cul-de-sac" ou comme des circuits "en parallèle" ou "en série en parallèle".

Ventilateurs auxiliaires secondaires sont plus petits et plus portables, ce qui les rend efficaces dans des zones où le flux d'air pourrait autrement être stagnant. Ces ventilateurs sont des composants essentiels des systèmes de ventilation, car ils contribuent à réguler le flux d'air dans toutes les zones de travail d'une mine et à améliorer la sécurité générale de la mine.

Le Raptor™ de Minetek Le ventilateur de la série secondaire est plus court de 8,2 pieds (2 500 mm) et plus léger de 2 866 livres (1 300 kg) que le ventilateur standard Twin 110 kW (environ 147 CV), ce qui rend l'installation beaucoup plus facile et plus sûre. Il consomme 50 kW (approximativement 67 CV) d'énergie que le modèle bicylindre standard, tout en conservant des performances comparables. Le ventilateur est doté d'un moteur à un étage, plus économe en énergie que les ventilateurs à deux étages, ce qui rend le ventilateur Raptor™ à la fois efficace et performant.

Sa conception plus petite et plus légère permet une installation plus facile dans des espaces plus restreints, offrant ainsi une plus grande polyvalence dans le déploiement. En outre, la possibilité de soulever le ventilateur d'un seul tenant - contrairement aux ventilateurs jumelés de 110 kW / 147,5 CV qui nécessitent deux pièces - simplifie à la fois le déplacement et l'installation. Le présent permet de réduire le nombre de ventilateurs nécessaires, ce qui se traduit par des économies à long terme, tandis que la gaine à profil bas facilite l'installation par rapport à d'autres ventilateurs sur le marché.

Principales applications de la Raptor™ sLe ventilateur de l'armée de l'air comprend les éléments suivants

  • Ventilation secondaire
  • Applications de l'amplificateur
  • Longues conduites
  • Montage à l'arrière ou à l'intérieur des cloisons
Ventilateur Minetek Air Raptor

Ventilateur d'extraction Cusher

Le Ventilateur de la série Crusher est conçu pour une extraction efficace et rentable des poussières lors des processus de déversement et de concassage souterrains. Ce ventilateur est compact et très résistant à l'usure, spécialement conçu pour supporter les taux d'abrasion élevés causés par la poussière en suspension dans l'air.

Doté d'une roue robuste en acier, le ventilateur de la série Crusher garantit une longévité et des performances constantes, même dans les environnements les plus difficiles. En tant que solution à haute pression et à haut rendement, il répond aux exigences opérationnelles requises tout en offrant une durée de vie prolongée.

Avec plusieurs tailles de moteur adaptées aux exigences spécifiques du site, le ventilateur comprend également des caractéristiques personnalisables telles que la performance à la demande, le graissage automatique et une chambre anti-décrochage. Le ventilateur de la série Crusher est polyvalent et peut être configuré pour une charge de poussière élevée, utilisé dans des installations horizontales, gainé ou adapté à de longues conduites.

Ventilateurs d'appoint

Les mines peuvent être ventilées à l'aide de ventilateurs primaires seuls ou en combinaison avec des ventilateurs d'appoint. A ventilateur d'appoint est un grand ventilateur souterrain installé en série avec le ventilateur de surface principal, conçu pour augmenter la pression d'air de la ventilation circulant dans les conduits d'air.

Une conception et une utilisation appropriées d'un ventilateur de surpression permettent de réduire la pression sur le ventilateur principal, de minimiser les fuites et de réduire les coûts de ventilation, en particulier dans les réseaux à haute résistance typiques des zones minières profondes et étendues. Cependant, si un ventilateur de surpression n'est pas correctement dimensionné et positionné par rapport au ventilateur principal, il peut entraîner une recirculation incontrôlée de l'air.

Les ventilateurs primaires sont souvent réutilisés comme ventilateurs d'appoint, desservant à la fois les voies de retour et d'admission d'air. Les solutions de ventilation Minetek permettent d'optimiser stratégiquement le flux d'air souterrain en les intégrant au système de ventilation principal, ce qui en fait un excellent choix pour la ventilation d'appoint.

Ventilateurs de cloison

Une cloison est une séparation cruciale à l'intérieur du tunnel, offrant un point de montage sûr pour les ventilateurs. Les ventilateurs primaires sont généralement installés sur des cloisons, qui sont des murs de soutènement utilisés dans les mines pour prévenir les inondations. Ventilateurs de cloison Les cloisons sont rigides et très durables, ce qui en fait l'un des éléments les plus coûteux du développement minier en raison du nombre d'unités nécessaires, de la perte potentielle d'efficacité et des coûts d'installation. Nos cloisons sont conçues pour résister à des pressions élevées et offrir des performances inégalées dans les environnements difficiles de l'industrie minière.

Minetek peut réduire de moitié le nombre de ventilateurs requis pour les cloisons. Grâce à leur taille réduite, à leur conception plus légère et à leur roue durable, nos ventilateurs facilitent l'installation. Nos ventilateurs Performance à la demande (POD) et technologie anti-décrochage vous permettent de synchroniser les ventilateurs de cloison afin qu'ils fonctionnent ensemble de manière efficace, fournissant un flux d'air optimal pour vos opérations minières souterraines.

Longs parcours de gaines

Dans les mines souterraines, les systèmes de ventilation auxiliaire s'étendent souvent sur des centaines, voire des milliers de mètres. Ces systèmes consistent généralement en des configurations de poussée composées de lignes de ventilation simples ou doubles, avec un ou deux ventilateurs de tête en série. Certains systèmes intègrent également des ventilateurs de surpression pour fournir la pression nécessaire au maintien du débit d'air.

Les longues lignes de ventilation nécessitent une conception minutieuse pour s'assurer que le volume d'air nécessaire est distribué dans l'ensemble du système avec un minimum de pertes. Les ventilateurs axiaux à haut rendement (HO) de Minetek sont idéaux pour les longues conduites. En installant un seul ventilateur auxiliaire capable de s'adapter aux exigences croissantes du projet au fur et à mesure de son expansion, vous économisez le temps et l'argent habituellement consacrés à l'achat de ventilateurs supplémentaires. En outre, ces ventilateurs peuvent dépasser le point de fonctionnement requis pour évacuer efficacement les gaz et les poussières, permettant ainsi une réintégration rapide, ce qui fait de Minetek le choix idéal pour les mines souterraines.

 

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Courbes en haut de l'arbre

Solutions de pliage par le haut de l'arbre de Minetek sont conçus pour répondre aux normes les plus strictes en matière de performance et de durabilité, garantissant ainsi un processus de ventilation efficace et sans faille. Ils offrent une protection supérieure contre les éléments environnementaux. En éliminant le risque de pénétration de la pluie dans le tunnel, ils assurent un fonctionnement ininterrompu et prolongent la durée de vie de votre infrastructure. Un coude supérieur de 90 degrés est idéal pour les applications nécessitant un virage serré, dirigeant efficacement le flux d'air sans créer de grands trous ouverts. Cette conception empêche la pénétration de la pluie et préserve l'intégrité du tunnel. Parallèlement, un coude supérieur de 45 degrés est parfait pour les scénarios où il est crucial d'éviter la poussière ou lorsque le coude est situé à proximité d'une route. Il minimise le captage de la poussière tout en maintenant un flux d'air efficace.

Malgré une légère perte de pression d'environ 150 Pascals associée à la courbure supérieure de l'arbre, nos ventilateurs avancés sont spécifiquement conçus pour surmonter cet inconvénient mineur. Cela permet d'assurer un flux d'air constant et fiable, et de maintenir des conditions de ventilation optimales.

Portes de ventilation

Minetek's portes de ventilation de mine à fermeture automatique Les ventilateurs d'extraction d'air contiennent efficacement les risques et régulent le flux d'air dans les mines souterraines, garantissant ainsi une sécurité optimale et un contrôle environnemental. Généralement utilisés pour les ventilateurs primaires ou de surpression, ils se ferment lorsque la direction du flux d'air change. Ces solutions répondent à deux scénarios critiques pour améliorer l'efficacité opérationnelle et la sécurité : empêcher le reflux pendant l'arrêt du ventilateur et atténuer le reflux dans des configurations de ventilateurs multiples. Lorsque le ventilateur est inactif, le risque de reflux à travers le ventilateur pose des problèmes opérationnels importants. En l'absence de mécanismes de porte adéquats, l'évent ouvert peut agir comme une ouverture incontrôlée, entraînant potentiellement une perturbation du flux d'air ou des courts-circuits dans le circuit de ventilation.

Volets de ventilation

Les registres de ventilation de Minetek sont la pierre angulaire de la gestion des flux d'air, offrant un contrôle précis des systèmes de ventilation souterrains dans les mines métallifères. Installés sur les murs, ces registres permettent aux ingénieurs de réguler le flux d'air, garantissant ainsi une performance de ventilation optimale et un contrôle de l'environnement. En ouvrant partiellement ou complètement les volets, les opérateurs peuvent facilement et efficacement régler le flux d'air pour répondre à des besoins spécifiques. Qu'il s'agisse de diriger le flux d'air vers des zones critiques ou de gérer les niveaux de ventilation globaux, nos registres offrent la flexibilité et la simplicité nécessaires pour obtenir un contrôle précis de la distribution du flux d'air.

Cadres législatifs pour la ventilation souterraine

États-Unis

Le Loi de 1977 sur la sécurité et la santé dans les minesLes normes de ventilation souterraine aux États-Unis sont régies par la Mine Safety and Health Administration (MSHA), Les principales dispositions sont les suivantes

  • Plans de ventilation: Les mines doivent soumettre à l'approbation du chef de district des plans de ventilation écrits précisant les mesures de débit d'air et les protocoles de surveillance (30 CFR 75.370, 57.8520).
  • Exigences en matière de débit d'air: Pour les équipements diesel, un minimum de 100 pieds cubes par minute (PCM) par puissance de freinage. est nécessaire pour les équipements non certifiés afin de diluer les émissions (30 CFR 75.325).
  • Suivi et maintenance: Des inspections régulières et des tests de qualité de l'air sont obligatoires, et des registres sont tenus pour garantir la conformité (30 CFR 75.371).
  • Actions correctives: Si des contaminants comme monoxyde de carbone dépassent 50% du Threshold Limit Value (TLV) de l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH), les opérateurs doivent augmenter le débit d'air ou réduire l'utilisation de l'équipement (30 CFR 70.1900).

Canada

Au Canada, les règles de ventilation sont gérés au niveau provincial, l'Ontario et la Colombie-Britannique disposant de cadres solides :

  • Ontario: Règlement 854 (Mines et usines minières) dans le cadre de la Loi sur la santé et la sécurité au travail impose aux systèmes de ventilation mécanique de fournir au moins 0,06 m³/s par kW pour les équipements diesel non certifiés, conformément aux normes CSA M424.2 Ontario.ca. L'article 252 exige des systèmes de ventilation adéquats, tandis que l'article 183.1 précise les exigences en matière de débit d'air pour les équipements diesel. Les zones non ventilées doivent être barricadées et contrôlées pour vérifier que les niveaux d'oxygène sont inférieurs à 19,5% (article 255).
  • Colombie-Britannique: Le Règlement sur la santé et la sécurité au travailLa partie 22 des lois de la Colombie-Britannique exige que la conception des systèmes de ventilation soit approuvée au préalable par l'Office, avec un débit d'air minimum de 15 m³/min par m² de surface de travail (article 22.19). Une personne qualifiée doit superviser la ventilation, et des ventilateurs auxiliaires doivent assurer un débit d'air adéquat au niveau du front de taille (section 22.21).
Ventilateurs de ventilation souterraine Minetek Air installés dans une mine

Importance économique des exportations minières

États-Unis

L'industrie minière américaine est un moteur économique essentiel, bien qu'elle dépende fortement des importations pour son approvisionnement. certain les minéraux. En 2024, la valeur totale de la production de minéraux non combustibles s'élevait à 1,4 milliard de tonnes, les exportations nettes de matières premières minérales et de vieux débris s'élevant respectivement à 4,8 milliards de tonnes et à 18 milliards de tonnes. USGS Résumés des produits minéraux 2024. Bien que les données spécifiques sur les exportations en 2024 soient limitées, les estimations suggèrent que les exportations de minerais (y compris les métaux et le charbon) étaient d'environ $150 milliards, représentant environ 8% des exportations totales de biens. Les principales destinations d'exportation sont les suivantes Canada : 19% Mexique : 15% Chine : 10%

Le secteur emploie plus de 600 000 personnes et les systèmes de ventilation de Minetek réduisent les coûts opérationnels, améliorant ainsi la compétitivité sur les marchés mondiaux.

Canada

L'industrie minière canadienne contribue de manière significative à l'économie du pays, avec des exportations évaluées à 130 milliards CAD (environ 95 milliards USD) en 2023, comprenant 15% des exportations totales Gouvernement du Canada. Les principaux marchés d'exportation sont les suivants États-Unis : 50%, Chine : 12% Japon : 8%

Ce secteur représente 650 000 emplois, et les technologies de ventilation avancées de Minetek garantissent des opérations sûres et efficaces, essentielles au maintien de la stabilité économique du Canada, fondée sur les exportations.

Les industries minières dans les ÉTATS-UNIS et le Canada sont essentiels pour leurs économies, car ils génèrent des recettes d'exportation et des emplois considérables. Les réglementations strictes en matière de ventilation garantissent la sécurité des travailleurs, et les solutions avancées de Minetek offrent la flexibilité et l'efficacité nécessaires pour se conformer à ces normes. Alors que la demande mondiale en minéraux se maintient, Minetek s'engage à fournir des systèmes de ventilation innovants qui remettent en question le statu quo, favorisant ainsi des opérations minières durables et conformes dans le monde entier.

Systèmes de ventilation souterrains-image4

Le rôle de Minetek dans la conformité et l'efficacité

Les solutions de ventilation innovantes de Minetek, notamment les séries primaire et secondaire Raptor™ et les ventilateurs de concasseur, ainsi que notre technologie POD et anti-décrochage, sont conçues pour répondre aux exigences réglementaires rigoureuses des États-Unis et du Canada. Ces systèmes :

  • Assurer la conformité: Fournir un débit d'air précis pour répondre aux normes minimales, telles que 100 CFM par puissance de freinage aux États-Unis et 0,06 m³/s par kW au Canada.
  • Renforcer la sécurité: Diluer les gaz et poussières dangereux, le maintien la qualité de l'air au-dessus des seuils réglementaires.
  • Optimiser l'efficacité: Réduire la consommation d'énergie grâce à des ajustements dynamiques du flux d'air, réduisant ainsi les coûts d'exploitation.

En s'alignant sur les normes législatives et en soutenant les contributions économiques, Minetek permet aux exploitations minières d'atteindre des résultats inégalés en matière de sécurité et de finances.

Conformité aux normes mondiales de ventilation minière

Il est essentiel de veiller à ce que les systèmes de ventilation soient conformes aux normes internationales pour atténuer les risques sanitaires et maintenir des conditions de travail sûres dans les entreprises. l'exploitation minière des opérations. Les solutions innovantes de Minetek ne donnent pas seulement la priorité à l'efficacité et à la sécurité, mais répondent également à des exigences réglementaires strictes. En intégrant une technologie de pointe dans ses systèmes de ventilation primaire et secondaire, Minetek soutient l'engagement de l'industrie minière en faveur de la durabilité et du bien-être de ses employés.. Grâce à ces solutions de ventilation optimisées, les exploitants miniers peuvent renforcer la sécurité, améliorer la qualité de l'air et promouvoir l'efficacité opérationnelle, tout en respectant les normes de conformité internationales.

Contactez Minetek ci-dessous pour en savoir plus sur nos systèmes de ventilation avancés et sur la façon dont nous pouvons soutenir vos opérations minières. Travaillons ensemble pour assurer un avenir plus sûr et plus efficace à votre mine.