الأحد، مارس 13 2011 16: 32

الإضاءة في المناجم تحت الأرض

قيم هذا المقال
(الاصوات 8)

مصادر الضوء في التعدين

في عام 1879 تم تسجيل براءة اختراع لمصباح خيط متوهج عملي. ونتيجة لذلك ، لم يعد الضوء يعتمد على مصدر الوقود. تم تحقيق العديد من الاختراقات المذهلة في معرفة الإضاءة منذ اكتشاف إديسون ، بما في ذلك بعض التطبيقات في المناجم تحت الأرض. لكل منها مزايا وعيوب متأصلة. يسرد الجدول 1 أنواع مصادر الضوء ويقارن بين بعض المعلمات.

الجدول 1. مقارنة بين مصادر الضوء المنجم

نوع من مصدر الضوء

الإنارة التقريبية
شمعة / م
2 (لمبة واضحة)

متوسط ​​العمر المقنن (ح)

مصدر التيار المستمر

الفعالية الأولية التقريبية lm · W-1

تسليم اللون

سلك فولاذي

105 إلى 107

750 إلى 1,000

هل

5 إلى 30

ممتاز

ساطع

2 × 107

5 إلى 2,000

هل

28

ممتاز

فلورسنت

5 × 104 حتى 2 × 105

500 إلى 30,000

هل

100

ممتاز

بخار الزئبق

105 إلى 106

16,000 إلى 24,000

نعم مع قيود

63

متوسط

معدن هاليد

5 × 106

10,000 إلى 20,000

نعم مع قيود

125

الخير

الصوديوم ذات الضغط العالي

107

12,000 إلى 24,000

لا ينصح

140

معرض

صوديوم منخفض الضغط

105

10,000 إلى 18,000

لا ينصح

183

فقير

cd = كانديلا ، DC = تيار مباشر ؛ lm = لومن.

قد يكون التيار لتنشيط مصادر الضوء إما بالتناوب (AC) أو مباشر (DC). تستخدم مصادر الإضاءة الثابتة دائمًا التيار المتردد بينما تستخدم المصادر المحمولة مثل مصابيح الغطاء والمصابيح الأمامية للمركبة تحت الأرض بطارية DC. ليست كل أنواع مصادر الضوء مناسبة للتيار المباشر.

مصادر الضوء الثابتة

المصابيح ذات الفتيل التنغستن هي الأكثر شيوعًا ، غالبًا مع لمبة بلورية ودرع لتقليل الوهج. المصباح الفلوري هو ثاني أكثر مصادر الضوء شيوعًا ويمكن تمييزه بسهولة من خلال تصميمه الأنبوبي. التصميمات الدائرية والشكلية مضغوطة ولها تطبيقات تعدين لأن مناطق التعدين غالبًا ما تكون في أماكن ضيقة. يتم استخدام خيوط التنجستن ومصادر الفلورسنت لإضاءة الفتحات المتنوعة تحت الأرض مثل محطات العمود ، والناقلات ، ومسارات السفر ، وغرف الغداء ، ومحطات الشحن ، وخزانات الوقود ، ومستودعات الإصلاح ، والمستودعات ، وغرف الأدوات ، ومحطات الكسارة.

الاتجاه في إضاءة المناجم هو استخدام مصادر إضاءة أكثر كفاءة. هذه هي مصادر التفريغ الأربعة عالية الكثافة (HID) التي تسمى بخار الزئبق ، والهاليد المعدني ، والصوديوم عالي الضغط ، والصوديوم منخفض الضغط. يتطلب كل منها بضع دقائق (من دقيقة إلى سبع) للوصول إلى إخراج الضوء الكامل. أيضًا ، في حالة فقد الطاقة عن المصباح أو إيقاف تشغيلها ، يجب تبريد أنبوب القوس قبل أن يتم ضرب القوس وتوصيل المصباح. (ومع ذلك ، في حالة مصابيح الصوديوم ذات الضغط المنخفض (Sox) ، يكون رد الفعل فوريًا تقريبًا). تختلف توزيعات الطاقة الطيفية الخاصة بها عن تلك الخاصة بالضوء الطبيعي. تنتج مصابيح بخار الزئبق ضوءًا أبيض مزرقًا بينما تنتج مصابيح الصوديوم عالية الضغط ضوءًا مصفرًا. إذا كان التمايز اللوني مهمًا في العمل تحت الأرض (على سبيل المثال ، لاستخدام زجاجات الغاز ذات الرموز اللونية للحام ، أو قراءة العلامات المرمزة بالألوان ، أو وصلات الأسلاك الكهربائية أو فرز الخام حسب اللون) ، فيجب توخي الحذر في خصائص التسليم اللوني لـ مصدر. ستتشوه ألوان سطح الكائنات عند إضاءتها بواسطة مصباح صوديوم منخفض الضغط. يعطي الجدول 1 مقارنات تسليم اللون.

مصادر الضوء المحمولة

مع انتشار أماكن العمل في كثير من الأحيان أفقيًا وعموديًا ، ومع التفجير المستمر في أماكن العمل هذه ، غالبًا ما تُعتبر التركيبات الدائمة غير عملية بسبب تكاليف التركيب والصيانة. في العديد من المناجم ، يعد مصباح الغطاء الذي يعمل بالبطارية أهم مصدر منفرد للضوء. على الرغم من استخدام مصابيح الفلورسنت ذات الغطاء الفلوري ، إلا أن غالبية مصابيح الغطاء تستخدم المصابيح ذات الفتيل التنغستن التي تعمل بالبطارية. البطاريات هي حمض الرصاص أو النيكل والكادميوم. غالبًا ما تستخدم لمبة المصباح الهالوجين التنجستن المصغرة لمصباح غطاء عامل المنجم. يسمح المصباح الصغير بتركيز الشعاع بسهولة. يمنع غاز الهالوجين المحيط بالفتيل مادة خيوط التنجستن من الغليان ، مما يحافظ على جدران المصباح من السواد. يمكن أيضًا حرق المصباح أكثر سخونة وبالتالي أكثر إشراقًا.

بالنسبة لإضاءة المركبات المتنقلة ، فإن المصابيح المتوهجة هي الأكثر استخدامًا. فهي لا تتطلب معدات خاصة وهي رخيصة الثمن وسهلة الاستبدال. تستخدم المصابيح العاكسة بالألمنيوم المكافئ (PAR) كمصابيح أمامية في المركبات.

معايير إضاءة المناجم

عادة ما تكون البلدان التي لديها صناعة تعدين جوفية راسخة محددة تمامًا في متطلباتها فيما يتعلق بما يشكل نظام إضاءة آمنًا للمناجم. هذا ينطبق بشكل خاص على المناجم التي ينبعث منها غاز الميثان من العمل ، وعادة ما تكون مناجم الفحم. يمكن أن يشتعل غاز الميثان ويسبب انفجارًا تحت الأرض يؤدي إلى نتائج مدمرة. وبناءً على ذلك ، يجب تصميم أي أضواء لتكون إما "آمنة جوهريًا" أو "مقاومة للانفجار". مصدر الضوء الآمن جوهريًا هو المصدر الذي يحتوي فيه التيار المغذي للضوء على طاقة قليلة جدًا بحيث لا ينتج عن أي قصر في الدائرة شرارة يمكن أن تؤدي إلى إشعال غاز الميثان. لكي يكون المصباح مقاومًا للانفجار ، يتم احتواء أي انفجار ناتج عن النشاط الكهربائي للمصباح داخل الجهاز. بالإضافة إلى ذلك ، لن يصبح الجهاز نفسه ساخنًا بدرجة كافية لإحداث انفجار. المصباح أغلى وأثقل ، وعادة ما تكون الأجزاء المعدنية مصنوعة من المسبوكات. عادة ما يكون لدى الحكومات مرافق اختبار للتصديق على ما إذا كان يمكن تصنيف المصابيح للاستخدام في منجم غازي. لا يمكن أن يكون مصباح الصوديوم منخفض الضغط معتمدًا لأن الصوديوم الموجود في المصباح يمكن أن يشتعل إذا انكسر المصباح وتلامس الصوديوم مع الماء.

تضع الدول أيضًا معايير لمقدار الضوء المطلوب لمختلف المهام ، لكن التشريعات تختلف اختلافًا كبيرًا في مقدار الضوء الذي يجب وضعه في أماكن العمل المختلفة.

يتم توفير إرشادات لإضاءة المناجم أيضًا من قبل الهيئات الدولية المعنية بالإضاءة ، مثل جمعية هندسة الإضاءة (IES) واللجنة الدولية للإضاءة (CIE). تؤكد CIE على أن جودة الضوء الذي تستقبله العين لا تقل أهمية عن الكمية وتوفر الصيغ للتأكد مما إذا كان الوهج قد يكون عاملاً في الأداء البصري.

آثار الإنارة على الحوادث والإنتاج والصحة

قد يتوقع المرء أن تؤدي الإضاءة الأفضل إلى تقليل الحوادث وزيادة الإنتاج وتقليل المخاطر الصحية ، ولكن ليس من السهل إثبات ذلك. من الصعب قياس التأثير المباشر للإضاءة على الكفاءة والسلامة تحت الأرض لأن الإضاءة ليست سوى واحدة من العديد من المتغيرات التي تؤثر على الإنتاج والسلامة. هناك أدلة موثقة جيدًا تُظهر انخفاض حوادث الطرق السريعة مع تحسين الإضاءة. وقد لوحظ ارتباط مماثل في المصانع. ومع ذلك ، فإن طبيعة التعدين ذاتها تملي أن منطقة العمل تتغير باستمرار ، بحيث يمكن العثور على عدد قليل جدًا من التقارير المتعلقة بحوادث المناجم بالإضاءة في الأدبيات ويظل مجالًا للبحث لم يتم استكشافه إلى حد كبير. تظهر التحقيقات في الحوادث أن الإضاءة السيئة نادراً ما تكون السبب الرئيسي للحوادث تحت الأرض ولكنها غالباً ما تكون عاملاً مساهماً. بينما تلعب ظروف الإضاءة دورًا ما في العديد من حوادث المناجم ، إلا أن لها أهمية خاصة في الحوادث التي تنطوي على سقوط الأرض ، نظرًا لأن الإضاءة السيئة تجعل من السهل تفويت الظروف الخطرة التي يمكن تصحيحها بخلاف ذلك.

حتى بداية القرن العشرين ، كان عمال المناجم يعانون بشكل شائع من مرض رأرأة العين ، والذي لم يكن هناك علاج معروف له. نتج عن الرأرأة تذبذبًا لا يمكن السيطرة عليه في مقل العيون ، والصداع ، والدوخة ، وفقدان الرؤية الليلية. كان سببه العمل تحت مستويات إضاءة منخفضة للغاية لفترات طويلة من الزمن. كان عمال مناجم الفحم حساسين بشكل خاص ، حيث لا ينعكس سوى القليل جدًا من الضوء الذي يصطدم بالفحم. غالبًا ما كان عمال المناجم هؤلاء يضطرون إلى الاستلقاء على جوانبهم عند العمل في الفحم المنخفض وقد يكون هذا قد ساهم أيضًا في المرض. مع إدخال مصباح الغطاء الكهربائي في المناجم ، اختفت رأرأة المنجم ، مما أدى إلى التخلص من أهم المخاطر الصحية المرتبطة بالإضاءة تحت الأرض.

مع التطورات التكنولوجية الحديثة في مصادر الإضاءة الجديدة ، تم إحياء الاهتمام بالإضاءة والصحة. من الممكن الآن الحصول على مستويات إضاءة في المناجم كان من الصعب للغاية تحقيقها في السابق. القلق الرئيسي هو الوهج ، ولكن تم الإعراب أيضًا عن القلق بشأن الطاقة الإشعاعية المنبعثة من الأضواء. يمكن أن تؤثر الطاقة الإشعاعية على العاملين إما من خلال العمل مباشرة على الخلايا الموجودة على سطح الجلد أو بالقرب منه أو عن طريق إثارة استجابات معينة ، مثل الإيقاعات البيولوجية التي تعتمد عليها الصحة الجسدية والعقلية. لا يزال بإمكان مصدر ضوء HID العمل على الرغم من أن الغلاف الزجاجي الذي يحتوي على المصدر متصدع أو مكسور. يمكن أن يتعرض العمال بعد ذلك لخطر تلقي جرعات تتجاوز القيم الحدية ، خاصة وأن مصادر الضوء هذه غالبًا لا يمكن تركيبها عالية جدًا.

 

الرجوع

عرض 19971 مرات تم إجراء آخر تعديل يوم الأربعاء ، 03 آب (أغسطس) 2011 الساعة 18:19

"إخلاء المسؤولية: لا تتحمل منظمة العمل الدولية المسؤولية عن المحتوى المعروض على بوابة الويب هذه والذي يتم تقديمه بأي لغة أخرى غير الإنجليزية ، وهي اللغة المستخدمة للإنتاج الأولي ومراجعة الأقران للمحتوى الأصلي. لم يتم تحديث بعض الإحصائيات منذ ذلك الحين. إنتاج الطبعة الرابعة من الموسوعة (4). "

المحتويات

مراجع التعدين واستغلال المحاجر

Agricola، G. 1950. De Re Metallica، ترجمة HC Hoover و LH Hoover. نيويورك: منشورات دوفر.

بيكل ، كوالا لمبور. 1987. تحليل معدات المناجم التي تعمل بالديزل. في وقائع ندوة نقل التكنولوجيا لمكتب المناجم: الديزل في المناجم تحت الأرض. منشور إعلامي رقم 9141. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

مكتب المناجم. 1978. منع حرائق مناجم الفحم والانفجار. منشور إعلامي رقم 8768. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

-. 1988. التطورات الأخيرة في مجال الحماية من الحرائق المعدنية واللامعدنية. منشور إعلامي 9206. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

تشامبرلين ، شرق. 1970. أكسدة درجة الحرارة المحيطة للفحم فيما يتعلق بالكشف المبكر عن التسخين التلقائي. مهندس التعدين (أكتوبر) 130 (121): 1-6.

إليكوت ، سي دبليو. 1981. تقييم قابلية انفجار مخاليط الغازات ورصد اتجاهات وقت العينة. انطلاق ندوة الاشتعال والانفجارات والحرائق. إيلوارا: المعهد الأسترالي للتعدين والمعادن.

وكالة حماية البيئة (أستراليا). 1996. أفضل ممارسات الإدارة البيئية في التعدين. كانبرا: وكالة حماية البيئة.

Funkemeyer و M و FJ Kock. 1989. الوقاية من الحرائق في طبقات الفارس العاملة المعرضة للاحتراق التلقائي. جلوكوف 9-12.

جراهام ، جي. 1921. الإنتاج الطبيعي لأول أكسيد الكربون في مناجم الفحم. معاملات معهد مهندسي التعدين 60: 222-234.

Grannes ، SG ، MA Ackerson ، و GR Green. 1990. منع فشل أنظمة إخماد الحرائق الأوتوماتيكية في الناقلات المزودة بحزام التعدين تحت الأرض. منشور إعلامي 9264. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

جوير ، ري. 1974. دراسة مكافحة حرائق المناجم باستخدام الغازات الخاملة. تقرير عقد USBM رقم S0231075. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

غريفين ، ري. 1979. التقييم الداخلي لكاشفات الدخان. منشور إعلامي رقم 8808. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

هارتمان ، هل ، أد. 1992. دليل هندسة التعدين للشركات الصغيرة والمتوسطة ، الطبعة الثانية. بالتيمور ، ماريلاند: جمعية التعدين والمعادن والاستكشاف.

Hertzberg، M. 1982. منع وانقراض غبار الفحم وانفجارات غاز الميثان. تقرير التحقيقات 8708. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

Hoek و E و PK Kaiser و WF Bawden. 1995. تصميم الملحق لمناجم هارد روك تحت الأرض. روتردام: AA Balkema.

هيوز و AJ و WE Raybold. 1960. التحديد السريع لقابلية انفجار غازات حرائق المناجم. مهندس التعدين 29: 37-53.

المجلس الدولي للمعادن والبيئة (ICME). 1996. دراسات حالة توضح الممارسات البيئية في عمليات التعدين والفلزات. أوتاوا: ICME.

منظمة العمل الدولية. 1994. التطورات الأخيرة في صناعة مناجم الفحم. جنيف: منظمة العمل الدولية.

جونز وجي إي وجي سي تريكيت. 1955. بعض الملاحظات على فحص الغازات الناتجة عن الانفجارات في مناجم الفحم. معاملات معهد مهندسي التعدين 114: 768-790.

ماكنزي وود بي وجي سترانج. 1990. غازات الحريق وتفسيرها. مهندس التعدين 149 (345): 470-478.

جمعية الوقاية من حوادث الألغام في أونتاريو. إرشادات التأهب للطوارئ. تقرير اللجنة الفنية الدائمة. نورث باي: جمعية منع حوادث الألغام في أونتاريو.

ميتشل ، دي ، إف بيرنز. 1979. تفسير حالة حريق منجم. واشنطن العاصمة: وزارة العمل الأمريكية.

موريس ، RM. 1988. نسبة حريق جديدة لتحديد الظروف في المناطق المغلقة. مهندس تعدين 147 (317): 369-375.

مورو ، جي إس وسي دي ليتون. 1992. التقييم الداخلي لكاشفات الدخان. منشور إعلامي 9311. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق (NFPA). 1992 أ. قانون منع الحرائق. NFPA 1. كوينسي ، ماجستير: NFPA.

-. 1992 ب. قياسي في أنظمة الوقود المسحوق. NFPA 8503. كوينسي ، ماساتشوستس: NFPA.

-. 1994 أ. معيار الوقاية من الحرائق في استخدام عمليات القطع واللحام. NFPA 51B. كوينسي ، ماساتشوستس: NFPA.

-. 1994 ب. المواصفة الخاصة بطفايات الحريق المحمولة. NFPA 10. كوينسي ، ماساتشوستس: NFPA.

-. 1994 ج. معيار لأنظمة الرغوة المتوسطة والعالية التمدد. NFPA 11A. كونسي ، ماساتشوستس: NFPA.

-. 1994 د. المواصفة القياسية لأنظمة الإطفاء بالمواد الكيميائية الجافة. NFPA 17. كوينسي ، ماساتشوستس: NFPA.

-. 1994 هـ. معيار مصانع تحضير الفحم. NFPA 120. كوينسي ، ماجستير: NFPA.

-. 1995 أ. المواصفة القياسية الخاصة بمنع ومكافحة الحرائق في المناجم المعدنية وغير المعدنية الموجودة تحت الأرض. NFPA 122. كوينسي ، ماساتشوستس: NFPA.

-. 1995 ب. معيار الوقاية من الحرائق والسيطرة عليها في مناجم الفحم الحجري تحت الأرض. NFPA 123. كوينسي ، ماجستير: NFPA.

-. 1996 أ. معيار الحماية من الحرائق لمعدات التعدين السطحي ذاتية الدفع والمتحركة. NFPA 121. كوينسي ، ماساتشوستس: NFPA.

-. 1996 ب. كود السوائل القابلة للاشتعال والاحتراق. NFPA 30. كوينسي ، ماجستير: NFPA.

-. 1996 ج. الكود الوطني للكهرباء. NFPA 70. كوينسي ، ماجستير: NFPA.

-. 1996 د. الكود الوطني لإنذار الحريق. NFPA 72. كوينسي ، ماجستير: NFPA.

-. 1996 هـ. معيار لتركيب أنظمة الرش. NFPA 13. كوينسي ، ماساتشوستس: NFPA.

-. 1996f. المواصفة القياسية الخاصة بتركيب أنظمة رش الماء. NFPA 15. كوينسي ، ماساتشوستس: NFPA.

-. 1996 ز. قياسي في أنظمة إطفاء الحريق بالوكيل النظيف. NFPA 2001. كوينسي ، ماجستير: NFPA.

-. 1996 ح. الممارسة الموصى بها للحماية من الحرائق في محطات توليد الكهرباء ومحطات تحويل التيار المستمر ذات الجهد العالي. NFPA 850. كوينسي ، ماجستير: NFPA.

Ng و D و CP Lazzara. 1990. أداء الكتل الخرسانية وتوقف الألواح الفولاذية في محاكاة حريق منجم. تكنولوجيا النار 26 (1): 51-76.

نينتمان ، دي جي. 1978. الأكسدة التلقائية واحتراق خامات الكبريتيد في المناجم تحت الأرض. منشور إعلامي رقم 8775. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

بومروي ، WH و TL Muldoon. 1983. نظام جديد للتحذير من حرائق الغازات النتنة. في وقائع الاجتماع العام السنوي لعام 1983 ماباو والدورات الفنية. نورث باي: جمعية منع حوادث الألغام في أونتاريو.

راماسواتني ، أ و ب. س. كاتيار. 1988. تجارب مع النيتروجين السائل في مكافحة حرائق الفحم تحت الأرض. مجلة المعادن والوقود 36 (9): 415-424.

سميث و AC و CN Thompson. 1991. تطوير وتطبيق طريقة للتنبؤ بقدرة الاحتراق التلقائي للفحم القاري. تم تقديمه في المؤتمر الدولي الرابع والعشرين للسلامة في معاهد أبحاث المناجم ، معهد Makeevka الحكومي لبحوث السلامة في صناعة الفحم ، Makeevka ، الاتحاد الروسي.

Timmons و ED و RP Vinson و FN Kissel. 1979. التنبؤ بمخاطر الميثان في المناجم المعدنية وغير المعدنية. تقرير التحقيقات 8392. واشنطن العاصمة: مكتب المناجم.

إدارة التعاون التقني من أجل التنمية التابعة للأمم المتحدة والمؤسسة الألمانية للتنمية الدولية. 1992. التعدين والبيئة: إرشادات برلين. لندن: Mining Journal Books.

برنامج الأمم المتحدة للبيئة. 1991. الجوانب البيئية لبعض المعادن غير الحديدية (النحاس ، النيكل ، الرصاص ، الزنك ، الاتحاد الأفريقي) في تعدين الركاز. باريس: برنامج الأمم المتحدة للبيئة.