Vyanzo vya Mwanga katika Uchimbaji Madini

Mnamo 1879 taa ya filament ya incandescent ya vitendo ilikuwa na hati miliki. Matokeo yake mwanga haukutegemea tena chanzo cha mafuta. Mafanikio mengi ya kushangaza yamefanywa katika maarifa ya taa tangu ugunduzi wa Edison, ikijumuisha baadhi na maombi katika migodi ya chini ya ardhi. Kila moja ina faida na hasara za asili. Jedwali la 1 linaorodhesha aina za vyanzo vya mwanga na kulinganisha baadhi ya vigezo.

Jedwali 1. Ulinganisho wa vyanzo vya mwanga vya mgodi

cd = candela, DC = mkondo wa moja kwa moja; lm = lumens.

Sasa ili kuwezesha vyanzo vya mwanga inaweza kuwa mbadala (AC) au moja kwa moja (DC). Vyanzo vya taa zisizohamishika karibu kila mara hutumia mkondo wa kubadilisha ilhali vyanzo vinavyobebeka kama vile taa za taa na taa za chini ya ardhi za gari hutumia betri ya DC. Sio aina zote za chanzo cha mwanga zinazofaa kwa sasa ya moja kwa moja.

Vyanzo vya mwanga vilivyowekwa

Taa za filamenti za Tungsten ni za kawaida, mara nyingi na balbu iliyohifadhiwa na ngao ili kupunguza mwangaza. Taa ya fluorescent ni chanzo cha pili cha mwanga cha kawaida na inaweza kutofautishwa kwa urahisi na muundo wake wa tubular. Miundo ya mviringo na yenye umbo la U imeshikana na ina matumizi ya uchimbaji kwani maeneo ya uchimbaji madini mara nyingi huwa katika nafasi finyu. Filamenti ya Tungsten na vyanzo vya fluorescent hutumiwa kuwasha fursa tofauti za chini ya ardhi kama vile vituo vya shimoni, conveyors, njia za kusafiri, vyumba vya chakula cha mchana, vituo vya kuchajia, njia za mafuta, bohari za ukarabati, maghala, vyumba vya zana na vituo vya kusaga.

Mwelekeo wa mwangaza wa mgodi ni kutumia vyanzo vya mwanga vyema zaidi. Hivi ni vyanzo vinne vya kutokwa kwa nguvu ya juu (HID) vinavyoitwa mercury vapour, metal halide, sodiamu ya shinikizo la juu na sodiamu ya shinikizo la chini. Kila moja inahitaji dakika chache (moja hadi saba) ili kupata pato kamili la mwanga. Pia, ikiwa nguvu ya taa imepotea au imezimwa, bomba la arc lazima lipozwe kabla ya arc kupigwa na taa iwaka tena. (Hata hivyo, katika kesi ya taa ya chini ya shinikizo la sodiamu (Sox), restrike ni karibu mara moja.) Usambazaji wao wa nishati ya spectral hutofautiana na ule wa mwanga wa asili. Taa za mvuke za zebaki hutoa mwanga mweupe wa samawati ilhali taa za sodiamu zenye shinikizo la juu hutoa mwanga wa manjano. Ikiwa utofautishaji wa rangi ni muhimu katika kazi ya chini ya ardhi (kwa mfano, kwa kutumia chupa za gesi zenye rangi kwa kulehemu, kusoma alama za alama za rangi, viambatanisho vya nyaya za umeme au kupanga madini kulingana na rangi), uangalifu lazima uchukuliwe katika sifa za utoaji wa rangi za kifaa. chanzo. Vifaa vitapotosha rangi ya uso vinapowashwa na taa ya sodiamu yenye shinikizo la chini. Jedwali la 1 linatoa ulinganisho wa utoaji wa rangi.

Vyanzo vya mwanga vya rununu

Kwa kuwa sehemu za kazi zimeenea mara nyingi kwa upande na wima, na kwa ulipuaji unaoendelea katika sehemu hizi za kazi, usakinishaji wa kudumu mara nyingi huchukuliwa kuwa hauwezekani kwa sababu ya gharama za usakinishaji na utunzaji. Katika migodi mingi taa ya kifuniko inayoendeshwa na betri ndio chanzo muhimu zaidi cha mwanga. Ingawa taa za vifuniko vya fluorescent zinatumika, kwa mbali taa nyingi za vifuniko hutumia taa zinazotumia betri za tungsten filamenti. Betri ni asidi ya risasi au nickel cadmium. Taa ndogo ya tungsten-halogen hutumiwa mara nyingi kwa taa ya mchimbaji. Balbu ndogo inaruhusu boriti kuzingatia kwa urahisi. Gesi ya halojeni inayozunguka nyuzi huzuia nyenzo za tungsten kuchemka, ambayo huzuia kuta za taa kuwa nyeusi. Balbu pia inaweza kuchomwa moto zaidi na hivyo kung'aa zaidi.

Kwa taa za gari la rununu, taa za incandescent hutumiwa mara nyingi. Hazihitaji vifaa maalum, ni gharama nafuu na ni rahisi kuchukua nafasi. Parabolic aluminiized reflector (PAR) taa hutumiwa kama taa za mbele kwenye magari.

Viwango vya Mwangaza wa Migodi

Nchi zilizo na tasnia ya uchimbaji madini chini ya ardhi iliyoimarishwa kwa kawaida ni mahususi kabisa katika mahitaji yao kuhusu kile kinachojumuisha mfumo salama wa uangazaji wa migodi. Hii ni kweli hasa kwa migodi ambayo ina gesi ya methane iliyotolewa kutoka kwa kazi, kwa kawaida migodi ya makaa ya mawe. Gesi ya methane inaweza kuwaka na kusababisha mlipuko wa chini ya ardhi na matokeo mabaya. Kwa hivyo taa zozote lazima ziundwe ili ziwe "salama kabisa" au "uthibitisho wa mlipuko". Chanzo cha mwanga kilicho salama kabisa ni kile ambacho mwanga wa sasa wa kulisha mwanga una nishati kidogo sana ili fupi yoyote katika saketi isitoe cheche ambayo inaweza kuwasha gesi ya methane. Ili taa iwe dhibitisho la mlipuko, mlipuko wowote unaosababishwa na shughuli za umeme za taa huwa ndani ya kifaa. Kwa kuongeza, kifaa yenyewe hakitakuwa na joto la kutosha kusababisha mlipuko. Taa ni ghali zaidi, nzito, na sehemu za chuma kawaida hutengenezwa kwa castings. Kwa kawaida serikali huwa na vifaa vya majaribio ili kuthibitisha kama taa zinaweza kuainishwa kwa matumizi katika mgodi wa gesi. Taa ya sodiamu yenye shinikizo la chini haikuweza kuthibitishwa kwa vile sodiamu kwenye taa inaweza kuwaka ikiwa taa ingekatika na sodiamu ikagusana na maji.

Nchi pia hutunga sheria za viwango vya kiasi cha mwanga kinachohitajika kwa kazi mbalimbali lakini sheria hutofautiana sana katika kiasi cha mwanga kinachopaswa kuwekwa katika maeneo mbalimbali ya kazi.

Miongozo ya mwangaza wa migodi pia hutolewa na mashirika ya kimataifa yanayohusika na mwanga, kama vile Jumuiya ya Uhandisi wa Mwangaza (IES) na Tume ya kimataifa ya l'éclairage (CIE). CIE inasisitiza kwamba ubora wa mwanga unaopokelewa na jicho ni muhimu sawa na wingi na hutoa fomula ili kuhakikisha kama mng'aro unaweza kuwa sababu ya utendakazi wa kuona.

Madhara ya Mwangaza kwenye Ajali, Uzalishaji na Afya

Mtu angetarajia kuwa mwanga bora ungepunguza ajali, kuongeza uzalishaji na kupunguza hatari za kiafya, lakini si rahisi kuthibitisha hili. Athari ya moja kwa moja ya mwanga juu ya ufanisi wa chini ya ardhi na usalama ni vigumu kupima kwa sababu taa ni moja tu ya vigezo vingi vinavyoathiri uzalishaji na usalama. Kuna ushahidi uliothibitishwa kwamba ajali za barabara kuu hupungua kwa uboreshaji wa mwangaza. Uwiano sawa umebainishwa katika viwanda. Asili yenyewe ya uchimbaji madini, hata hivyo, inaelekeza kuwa eneo la kazi linabadilika kila mara, ili ripoti chache sana zinazohusiana na ajali za mgodi na mwanga zinaweza kupatikana katika maandiko na inabakia kuwa eneo la utafiti ambalo halijachunguzwa kwa kiasi kikubwa. Uchunguzi wa ajali unaonyesha kuwa taa duni sio sababu kuu ya ajali za chinichini lakini mara nyingi huchangia. Ingawa hali ya taa ina jukumu fulani katika ajali nyingi za migodini, zina umuhimu maalum katika ajali zinazohusisha maporomoko ya ardhi, kwa kuwa mwanga hafifu hurahisisha kukosa hali hatari ambazo zingeweza kusahihishwa.

Hadi mwanzoni mwa karne ya ishirini, wachimbaji madini kwa kawaida waliugua ugonjwa wa macho nistagmasi, ambao haukuwa na tiba inayojulikana. Nystagmasi ilizalisha oscillation isiyoweza kudhibitiwa ya mboni za macho, maumivu ya kichwa, kizunguzungu na kupoteza maono ya usiku. Ilisababishwa na kufanya kazi chini ya viwango vya chini sana vya mwanga kwa muda mrefu. Wachimbaji wa makaa ya mawe waliathiriwa zaidi, kwa kuwa mwanga mdogo sana unaopiga makaa huonekana. Wachimbaji hawa mara nyingi walilazimika kulalia ubavu wakati wa kufanya kazi kwenye makaa ya mawe kidogo na hii inaweza pia kuwa imechangia ugonjwa huo. Kwa kuanzishwa kwa taa ya kofia ya umeme katika migodi, nystagmus ya mchimbaji imetoweka, na kuondoa hatari muhimu zaidi ya afya inayohusishwa na taa ya chini ya ardhi.

Kwa maendeleo ya hivi karibuni ya teknolojia katika vyanzo vipya vya mwanga, maslahi ya mwanga na afya yamefufuliwa. Sasa inawezekana kuwa na viwango vya mwanga katika migodi ambavyo vingekuwa vigumu sana kuafikiwa hapo awali. Wasiwasi kuu ni kung'aa, lakini wasiwasi pia umeonyeshwa kuhusu nishati ya radiometriki iliyotolewa na taa. Nishati ya radiometriki inaweza kuathiri wafanyakazi ama kwa kutenda moja kwa moja kwenye seli zilizo juu au karibu na uso wa ngozi au kwa kuanzisha majibu fulani, kama vile midundo ya kibayolojia ambayo inategemea afya ya kimwili na kiakili. Chanzo cha mwanga cha HID bado kinaweza kufanya kazi ingawa bahasha ya glasi iliyo na chanzo imepasuka au kuvunjwa. Wafanyakazi wanaweza basi kuwa katika hatari ya kupokea dozi zaidi ya viwango vya juu, hasa kwa vile vyanzo hivi vya mwanga mara nyingi haviwezi kupachikwa juu sana.

Back