إندريس+هاوزر تدعم رقمنة التعدين تحت الأرض في المكسيك بنحو 9000 براءة اختراع

أخبار ar.wedoany.com، استنادًا إلى خصائص ظروف العمل في المناجم تحت الأرض التي يتجاوز عمقها ألف متر، توظّف شركة Endress+Hauser تقنيات الأجهزة الصناعية في قياس تدفق الملاط (اللباب المعدني)، ومراقبة مستويات المخزون في الصوامع، وتحليل مياه الصرف الحمضية، والتحكم في تعبئة المعجون، والصيانة التنبؤية للمعدات، بما يشكّل حلًا رقميًا موجهًا نحو التشغيل الذكي للمناجم.

مع تناقص موارد الرواسب السطحية، تتجه شركات التعدين إلى الاستثمار في التعدين تحت الأرض، حيث يتجاوز عمق العمليات بشكل عام ألف متر. تفرض الضغوط العالية ودرجات الحرارة القصوى والرطوبة المستمرة تحت الأرض متطلبات عالية للغاية على التحكم في العمليات، وتُعد أنظمة الأتمتة ركيزة أساسية للجدوى الاقتصادية للمناجم. تستثمر شركة Endress+Hauser، بوصفها شركة مصنّعة للأجهزة الصناعية، 7% من أرباحها السنوية في البحث والتطوير، وتمتلك نحو تسعة آلاف براءة اختراع سارية المفعول، لتوفير اليقين التشغيلي والربحية العالية لعملائها في المكسيك وعلى المستوى الدولي.

يؤدي النقل الدفعي للملاط ومياه الصرف المحتوية على رواسب إلى تلف الأجهزة التقليدية بسهولة. تتميز مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية لدى الشركة بعدم احتوائها على مكونات ميكانيكية داخلية، مما يلغي انخفاض الضغط الهيدروليكي ويتجنب التآكل الناتج عن الاحتكاك. أما بالنسبة للكواشف التي تشهد تقلبات حادة في اللزوجة، فتمكن مقاييس التدفق القائمة على تأثير كوريوليس من قياس الكتلة والكثافة ودرجة الحرارة في وقت واحد بدقة عالية، وتُستخدم لتحسين جرعات المواد الكيميائية باهظة الثمن. تُخزَّن الخامات المكسورة حديثًا في صوامع أسطوانية كبيرة مغلقة، وتتطلب أجهزة القياس تحملًا لتركيزات عالية من الغبار؛ وتستخدم الشركة أجهزة إرسال رادارية بتردد تشغيل يبلغ 80 جيجاهرتز، حيث يمكن لشعاعها المركّز تجاهل الإشارات الصوتية الزائفة الناتجة عن جدران الصومعة الخشنة، مما يحقق قياسًا مستمرًا ودقيقًا لمستوى المواد.

تتميز مياه الصرف الحمضية للمناجم ذات درجة الحموضة المنخفضة للغاية بتآكل شديد للبنية التحتية، وكانت الرطوبة المستمرة تحت الأرض تتسبب سابقًا في تآكل الإشارات التناظرية لأجهزة الاستشعار. طوّرت شركة Endress+Hauser أقطاب قياس ذات عزل كهرومغناطيسي، تحوّل المتغيرات إلى أرقام داخل المستشعر، وتتبادل الطاقة والبيانات عبر اقتران الحث المغناطيسي، مما يتيح التشغيل دون تلامس معدني، ويمكن للأجهزة العمل بشكل طبيعي حتى عند غمرها بالماء. في مرافق معالجة المياه الحديثة، يمكن للتحكم التلقائي في التهوية أن يخفض استهلاك الكهرباء للضواغط بنسبة تصل إلى 30%، كما يمكن لمراقبة جرعات المحاليل الكيميائية أن تقلل استهلاك الكواشف بنسبة تتراوح بين 20% و50%.

يؤدي الاستخراج المستمر لملايين الأطنان من الصخور الصلبة إلى تكوين فراغات هائلة تحت الأرض، مما يهدد السلامة الهيكلية للكتلة الصخرية. ولتجنب الانهيارات السطحية الكارثية، تعتمد هندسة التعدين عملية تعبئة المعجون، حيث تُخلط مخلفات التعدين مع مواد رابطة وتُحقن مجددًا في باطن الأرض. تُستخدم مقاييس التدفق الكتلي لضبط لزوجة الخليط بدقة، وتجنب انسداد شبكات الأنابيب المعقدة؛ وبالاقتران مع استخدام الملدنات الحديثة، يمكن تقليل كمية المياه المطلوبة، كما يمكن خفض استهلاك الأسمنت بنسبة تصل إلى 25%. تصل المعجون في هذه العملية إلى القوة المطلوبة خلال 7 أيام فقط، بينما تستغرق دورة المعالجة التقليدية 28 يومًا.

عند الحفر في طبقات صخرية مغلقة، يشكل تراكم غاز الميثان مع غبار المعادن خطر انفجار. صُممت الأجهزة الميدانية الحديثة وفق مبدأ السلامة الجوهرية، حيث تحدّ من الجهد والتيار في الدوائر الكهربائية على مستوى الدائرة نفسها، وتخفض حمل الطاقة للمكونات إلى مستوى لا يكفي لإنتاج شرارة حرارية قادرة على إشعال خليط الغاز. يمكن لأجهزة الإرسال من الجيل الجديد تنفيذ أكثر من ثمانين عملية تشخيص للنظام بشكل مستمر، دون انقطاع عمليات التعدين، وتبلغ نسبة اكتشاف الأعطال 98%؛ وعندما يبدأ تراكم الأغشية الحيوية المعدنية داخل أنبوب القياس، تحسب الخوارزميات درجة الالتصاق وتنذر مسبقًا بتاريخ الانسداد، وتُشارك البيانات التنبؤية عن بُعد عبر بنية تشفير سحابية، ويمكن للمشغلين استخدام تطبيق الهاتف المحمول لتخطيط الصيانة وتجنب اختناقات الإنتاج.

يُعد ربط أجهزة الاستشعار ذات القدرة التحليلية الذاتية بأنظمة المياه والتهوية المعقدة تحت الأرض أحد المسارات لرفع كفاءة التشغيل والجدوى الاقتصادية والسلامة في المناجم، وتهدف هذه التقنيات إلى تحقيق استفادة متزامنة لمشاريع التعدين في الكفاءة والاقتصاد والسلامة والاستدامة.