परिचय

एक बैकफ़िल पाइपलाइन एक भी टन नए खनन किए गए अयस्क को ले जाए बिना खनन कार्य को विफल कर सकती है। भूमिगत सोने की खदानों में, खनन किए गए रिक्त स्थान को भरने और जमीनी समर्थन प्रदान करने के लिए संसाधित अवशेषों को अक्सर भूमिगत कर दिया जाता है। यह प्रक्रिया खदान के भूमिगत कामकाज को प्रबंधित करने में मदद करते हुए सतह पर संग्रहित किए जाने वाले अवशेषों की मात्रा को कम कर देती है।

लेकिन इस सामग्री को स्थानांतरित करना पाइप के माध्यम से पानी पंप करने जितना आसान नहीं है। घोल में ठोस कण होते हैं, और इसका व्यवहार सांद्रता, कण वितरण, प्रवाह वेग और पाइपलाइन ज्यामिति के साथ बदलता है। जब इन चरों को खराब तरीके से नियंत्रित किया जाता है, तो परिवहन प्रणाली को अत्यधिक टूट-फूट, अस्थिर प्रवाह या बैकफ़िलिंग में रुकावट का सामना करना पड़ सकता है।

दक्षिण अफ़्रीका में इस समस्या पर शोध का एक लंबा इतिहास है। में प्रकाशित एक पेपरदक्षिणी अफ़्रीकी खनन और धातुकर्म संस्थान का जर्नल1992 में वाल रीफ्स ईस्ट गोल्ड माइन से वर्गीकृत टेलिंग्स का उपयोग करके बैकफिल पाइपलाइनों में टूट-फूट की जांच की गई। शोधकर्ताओं ने घोल के सापेक्ष घनत्व, वेग और पाइप व्यास की जांच की, जिससे पता चला कि पाइपलाइन टूट-फूट को केवल एक भौतिक समस्या के बजाय एक सिस्टम समस्या के रूप में समझने की आवश्यकता है।

प्रतिस्थापन पाइप पर विचार करने वाली खदानों के लिए, यह अंतर मायने रखता है। यूएचएमडब्ल्यूपीई (अल्ट्रा-हाई-आणविक-भार पॉलीथीन) ऐसे गुण प्रदान करता है जो अपघर्षक परिवहन अनुप्रयोगों में उपयोगी हो सकते हैं, लेकिन इसे सफलतापूर्वक चुनने के लिए मौजूदा लाइन के अंदर क्या हो रहा है, इसकी समझ की आवश्यकता होती है।

सोने की खदान की सिलाई को स्थानांतरित करने की छिपी हुई लागत

सोने का प्रसंस्करण आसपास की चट्टान से मूल्यवान खनिजों को अलग करता है। पुनर्प्राप्ति के बाद, शेष सामग्री को बैकफ़िल के रूप में भूमिगत ले जाने से पहले वर्गीकृत किया जा सकता है, गाढ़ा किया जा सकता है या बाइंडरों के साथ मिलाया जा सकता है।

इसलिए बैकफ़िल पाइपलाइन में प्रवेश करने वाली सामग्री आवश्यक रूप से अनुपचारित खदान कचरे के समान नहीं है। इसका कण-आकार वितरण और ठोस सांद्रता प्रसंस्करण और तैयारी के चरणों पर निर्भर करती है।

वर्गीकृत-पूंछ प्रणालियों में, अपेक्षाकृत मोटे अंश को महीन सामग्री से अलग किया जा सकता है। अन्य कार्यों में, उच्च घनत्व मिश्रण या सीमेंटेड पेस्ट का उपयोग किया जा सकता है। परिवहन के दौरान प्रत्येक फॉर्मूलेशन अलग-अलग व्यवहार करता है।

एक घोल के चारों ओर डिज़ाइन की गई पाइपलाइन को स्वचालित रूप से दूसरे के लिए उपयुक्त नहीं माना जा सकता है।

1992 का वाल रीफ्स ईस्ट अध्ययन विशेष रूप से प्रासंगिक है क्योंकि इसमें पाइपलाइन घिसाव और तीन ऑपरेटिंग चर के बीच संबंधों की जांच की गई: घोल सापेक्ष घनत्व, प्रवाह वेग और पाइप व्यास। पेपर में 36% और 46% के बीच मात्रा सांद्रता पर वर्गीकृत अवशेषों के परिवहन की चुनौती पर भी चर्चा की गई।

ये आंकड़े अध्ययन के परीक्षण संदर्भ का वर्णन करते हैं, न कि दक्षिण अफ़्रीकी सोने की खदानों के लिए सार्वभौमिक परिचालन सीमा का। उनका महत्व यह है कि यहां तक ​​कि एक विशिष्ट टेलिंग स्ट्रीम को भी सावधानीपूर्वक मूल्यांकन की आवश्यकता हो सकती है कि इसकी एकाग्रता और परिवहन की स्थिति पाइप के साथ कैसे बातचीत करती है।

मूल शोध पढ़ें:बैकफ़िल पाइपलाइनों का प्रदर्शन, दक्षिणी अफ़्रीकी खनन और धातुकर्म संस्थान का जर्नल।

पाइपलाइन असमान रूप से क्यों घिसती है?

एक पाइप बाहर से एक समान दिख सकता है, फिर भी इसके अंदर की स्थितियाँ इसकी पूरी लंबाई के साथ एक समान नहीं होती हैं।

एक बैकफ़िल लाइन पर विचार करें जो विस्तारित अवधि के लिए संचालित होती है। ठोस कण तरल के साथ चलते हैं, लेकिन उनकी गति कण के आकार, घनत्व, सांद्रता और स्थानीय प्रवाह स्थितियों पर निर्भर करती है। कुछ कण निलंबित रहते हैं; अन्य लोग पाइप की दीवार के करीब जा सकते हैं या इसके साथ अधिक बार संपर्क कर सकते हैं।

समय के साथ, ये इंटरैक्शन आंतरिक सतह से सामग्री को हटा सकते हैं। घिसाव की मात्रा और स्थान घोल और पाइपलाइन डिज़ाइन पर निर्भर करता है।

तीन व्यावहारिक मुद्दे विशेष ध्यान देने योग्य हैं।

सबसे पहले, मौजूदा परिचालन व्यवस्था के लिए घोल बहुत सघन हो सकता है।ठोस पदार्थों की सांद्रता बढ़ने से मिश्रण का घनत्व बदल जाता है और इसके प्रवाह व्यवहार में बदलाव आ सकता है। कुछ प्रणालियों में, इसका परिणाम परिवहन के लिए उच्च प्रतिरोध और पंपिंग या गुरुत्वाकर्षण-प्रवाह व्यवस्था पर बढ़ती मांग है।

दूसरा, प्रवाह वेग में एक व्यापार-बंद शामिल होता है।एक विशेष घोल के लिए बहुत कम वेग ठोस पदार्थों को व्यवस्थित होने की अनुमति दे सकता है। वेग बढ़ाने से परिवहन को बनाए रखने में मदद मिल सकती है, लेकिन यह कणों के प्रभाव और घिसाव को भी बढ़ा सकता है। कोई सार्वभौमिक वेग नहीं है जो प्रत्येक बैकफ़िल प्रणाली के लिए दोनों समस्याओं का समाधान करता हो।

तीसरा, पाइप का व्यास प्रवाह क्षमता से अधिक प्रभावित करता है।समान आयतन प्रवाह दर पर, आंतरिक व्यास बदलने से औसत वेग बदल जाता है। व्यास दबाव हानि और ठोस पदार्थों के व्यवहार को भी प्रभावित करता है। संपूर्ण सिस्टम का मूल्यांकन किए बिना बड़े या छोटे पाइप का चयन करना मूल समस्या को हल करने के बजाय एक अलग समस्या पैदा कर सकता है।

ये संबंध बताते हैं कि क्यों घिसे हुए पाइप को किसी अन्य सामग्री से बदलना हमेशा पर्याप्त नहीं होता है। प्रतिस्थापन से पहनने के प्रतिरोध में सुधार हो सकता है, लेकिन यह अनुपयुक्त घोल की तैयारी या अस्थिर संचालन व्यवस्था को स्वचालित रूप से ठीक नहीं करेगा।

जहां UHMWPE चर्चा में प्रवेश करता है

यूएचएमडब्ल्यूपीई का उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनके लिए पहनने के प्रतिरोध और अपेक्षाकृत कम घर्षण वाली सतह की आवश्यकता होती है। खनन कार्यों के लिए, ये गुण इसे चयनित अपघर्षक घोल कर्तव्यों के मूल्यांकन के लिए एक उम्मीदवार बनाते हैं।

इसका मूल्य वास्तविक विफलता तंत्र के विरुद्ध आंका जाना चाहिए।

यदि मौजूदा स्टील पाइप में बार-बार आंतरिक सामग्री का नुकसान होता है, तो पहनने के लिए प्रतिरोधी पॉलिमर की जांच करना उचित हो सकता है। यदि संक्षारण गिरावट में योगदान देता है, तो धातु और बहुलक सामग्री के बीच अंतर भी प्रासंगिक हो सकता है। यूएचएमडब्ल्यूपीई कार्बन स्टील की तरह विद्युत रासायनिक संक्षारण से नहीं गुजरता है, हालांकि वास्तविक प्रक्रिया तरल के साथ संगतता को अभी भी सत्यापित करने की आवश्यकता है।

इस तुलना की महत्वपूर्ण सीमाएँ हैं। सभी सोने की खान बैकफ़िल धाराओं में समान घर्षण क्षमता नहीं होती है, और सभी यूएचएमडब्ल्यूपीई पाइपों में समान दबाव क्षमता नहीं होती है। खनन कार्य के एक हिस्से के लिए उपयुक्त पाइप दूसरे के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है।

बैकफ़िल पारंपरिक सतह टेलिंग परिवहन से भी भिन्न है। कुछ भूमिगत प्रणालियाँ गुरुत्वाकर्षण के तहत काम करती हैं, जबकि अन्य पंप या ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज पाइप अनुभागों के संयोजन का उपयोग करती हैं। सीमेंटयुक्त बैकफ़िल अतिरिक्त विचार प्रस्तुत करता है क्योंकि मिश्रण बिना सीमेंट वाले वर्गीकृत अवशेषों से भिन्न रियोलॉजिकल गुण विकसित कर सकता है।

इसलिए किसी उत्पाद को निर्दिष्ट करने से पहले इच्छित सेवा स्पष्ट होनी चाहिए।

मौजूदा शोध खनन खरीदारों को क्या बताता है

दक्षिण अफ़्रीकी साहित्य एक उपयोगी सबक प्रदान करता है: पाइपलाइन सामग्री और पाइपलाइन परिचालन स्थितियों पर एक साथ विचार करने की आवश्यकता है।

में एक अनुवर्ती पेपरदक्षिणी अफ़्रीकी खनन और धातुकर्म संस्थान का जर्नलबैकफ़िल वितरण प्रणालियों में घिसाव पर माध्य मिश्रण वेग, घोल सापेक्ष घनत्व और पाइप व्यास के प्रभाव पर चर्चा की गई। इसने लाइन-पाइप निर्माण में गुणवत्ता नियंत्रण के महत्व पर जोर देते हुए, पॉलीयुरेथेन और उच्च-घनत्व पॉलीथीन सहित वैकल्पिक पाइपिंग सामग्री की भी समीक्षा की।

वह शोध उपयोगी ऐतिहासिक साक्ष्य है कि खनन बैकफ़िल अनुप्रयोगों में पॉलिमर-आधारित पाइपिंग पर लंबे समय से विचार किया गया है। हालाँकि, एचडीपीई और यूएचएमडब्ल्यूपीई अलग-अलग सामग्रियां हैं। एक पॉलिमर के बारे में निष्कर्षों को दूसरे के प्रदर्शन के प्रत्यक्ष प्रमाण के रूप में प्रस्तुत नहीं किया जाना चाहिए।

इसी तरह, किसी विशेष खदान के परिणाम किसी अन्य साइट पर पाइप की अपेक्षित सेवा जीवन को स्थापित नहीं कर सकते हैं। सिलाई संरचना, कण विशेषताएँ, पाइपलाइन लेआउट और संचालन अभ्यास सभी परिणाम को प्रभावित करते हैं।

यूएचएमडब्ल्यूपीई का मूल्यांकन करने वाली खदान के लिए, सबसे उपयोगी साक्ष्य मौजूदा लाइन की जानकारी के साथ सामग्री परीक्षण डेटा को जोड़ता है। निरीक्षण रिकॉर्ड, घिसे-पिटे हिस्सों के स्थान, परिचालन दबाव और घोल की विशेषताएं यह निर्धारित करने में मदद कर सकती हैं कि कोई सामग्री परिवर्तन वास्तविक समस्या का समाधान करता है या नहीं।

संबंधित तकनीकी संदर्भ:बैकफ़िल स्लरी ले जाने वाली स्टील पाइपलाइनों की घिसाव दर पर संक्षारण का प्रभाव.

लुओयांग झेंगजू यूएचएमडब्ल्यूपीई खनन पाइप: प्रकाशित विशिष्टताएँ

उपयुक्त खनन अनुप्रयोगों के लिए यूएचएमडब्ल्यूपीई पाइप का आकलन करने वाले खरीदारों के लिए, निर्माता के यूएचएमडब्ल्यूपीई खनन पाइप पृष्ठ पर निम्नलिखित विनिर्देश सूचीबद्ध हैं।

उत्पाद संदर्भ:https://www.cnzjpipe.com/uhmwpe-pipe/uhmwpe-mining-slurry-pipes.html

ये प्रकाशित उत्पाद विनिर्देश हैं, प्रत्येक भूमिगत बैकफ़िल एप्लिकेशन के लिए उपयुक्तता की गारंटी नहीं। बताई गई दबाव सीमा को सटीक पाइप कॉन्फ़िगरेशन और डिज़ाइन आवश्यकताओं के विरुद्ध जांचा जाना चाहिए। घर्षण-परीक्षण के परिणाम की व्याख्या परीक्षण विधि और निर्माता द्वारा निर्दिष्ट शर्तों का उपयोग करके की जानी चाहिए।

प्रस्तावित भूमिगत स्थापना के लिए, खदान की इंजीनियरिंग टीम को आवश्यक प्रवाह दर, घोल विशेषताओं, कनेक्शन व्यवस्था, समर्थन और स्थापना प्रक्रिया की भी समीक्षा करनी चाहिए। किसी उत्पाद का घिसावट प्रतिरोध, अपने आप में, किसी विशेष प्रणाली के लिए उसकी संरचनात्मक उपयुक्तता स्थापित नहीं करता है।

पाइप बदलने से पहले, विफलता की जांच करें

एक उपयोगी प्रतिस्थापन मूल्यांकन कुछ प्रश्नों से शुरू होता है जिनका उत्तर खदान रिकॉर्ड से दिया जा सकता है।

घिसाव कहाँ होता है? क्या यह विशेष वर्गों में केंद्रित है, या भौतिक हानि रेखा के साथ वितरित की गई है? क्या गिरावट का संबंध घोल की सघनता या परिचालन स्थितियों में बदलाव से है? क्या पाइपलाइन में रुकावट, दबाव में उतार-चढ़ाव या बार-बार रखरखाव में रुकावट का अनुभव हुआ है?

उत्तर सामग्री-संबंधी समस्याओं को प्रक्रिया-संबंधी समस्याओं से अलग करने में मदद करते हैं।

यदि घोल का परिवहन लगातार नहीं किया जा रहा है, तो इसकी तैयारी और प्रवाह की स्थिति की समीक्षा करना पाइप सामग्री को बदलने जितना ही महत्वपूर्ण हो सकता है। यदि निरीक्षण अन्यथा स्वीकार्य परिचालन स्थितियों के तहत लगातार आंतरिक टूट-फूट की पुष्टि करता है, तो एक अलग पाइप सामग्री अधिक प्रासंगिक समाधान पेश कर सकती है।

खरीद टीमों के लिए, यही कारण है कि उद्धरण "सोने की खान पाइप" वाक्यांश के बजाय वास्तविक आवेदन पर आधारित होना चाहिए। आवश्यक व्यास, दबाव, घोल प्रकार और स्थापना व्यवस्था यह निर्धारित करती है कि कौन से उत्पाद विन्यास आगे के मूल्यांकन के योग्य हैं।

निष्कर्ष

दक्षिण अफ़्रीकी सोने की खदान बैकफ़िल प्रणालियाँ इस बात का स्पष्ट उदाहरण प्रदान करती हैं कि खनिज प्रसंस्करण और पाइपलाइन इंजीनियरिंग कैसे जुड़े हुए हैं। वाल रीफ्स ईस्ट पर शोध से पता चला कि स्लरी सापेक्ष घनत्व, प्रवाह वेग और पाइप व्यास बैकफ़िल पाइपलाइन पहनने की जांच में महत्वपूर्ण चर थे।

यूएचएमडब्ल्यूपीई का मूल्यांकन तब किया जाना चाहिए जब घर्षण प्रतिरोध और सामग्री अनुकूलता ऑपरेटिंग समस्या के लिए प्रासंगिक हो। इसे स्टील के लिए सार्वभौमिक प्रतिस्थापन के रूप में नहीं माना जाना चाहिए, न ही एचडीपीई या अन्य पॉलिमर प्रणालियों के निष्कर्षों को सहायक साक्ष्य के बिना यूएचएमडब्ल्यूपीई में स्थानांतरित किया जाना चाहिए।

पाइप सामग्री को बदलने का सबसे मजबूत मामला मौजूदा प्रणाली को समझने से आता है: घोल में क्या होता है, यह कैसे चलता है, पाइप कहां घिसता है और प्रतिस्थापन को क्या झेलना होगा।

बार-बार पाइप खराब होने का अनुभव करने वाली खदान के लिए, वह जानकारी सामग्री प्रदर्शन के बारे में सामान्य दावे की तुलना में अधिक उपयोगी प्रारंभिक बिंदु प्रदान करती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या UHMWPE पाइप सोने की खदान की बैकफ़िल के लिए उपयुक्त है?

यह चयनित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो सकता है, लेकिन उपयुक्तता घोल की संरचना, ठोस सांद्रता, परिचालन दबाव, तापमान और उत्पाद की प्रलेखित क्षमताओं पर निर्भर करती है। भूमिगत स्थापना स्थितियों का भी आकलन किया जाना चाहिए।

क्या घोल का वेग बढ़ने से घिसाव हमेशा बढ़ता है?

हर परिस्थिति में नहीं. वेग कणों की गति और घिसाव को प्रभावित करता है, लेकिन बहुत कम वेग ठोस पदार्थों को व्यवस्थित होने दे सकता है। उपयुक्त परिचालन सीमा विशिष्ट घोल और पाइपलाइन पर निर्भर करती है।

क्या यूएचएमडब्ल्यूपीई बार-बार होने वाली रुकावटों का समाधान कर सकता है?

अकेले पाइप सामग्री को बदलने से जमने, अनुपयुक्त घोल तैयार करने या संचालन में रुकावट के कारण होने वाली रुकावटों का समाधान नहीं हो सकता है। प्रतिस्थापन का चयन करने से पहले अंतर्निहित कारण की पहचान की जानी चाहिए।

UHMWPE खनन पाइप का आकलन करने के लिए किस जानकारी की आवश्यकता है?

उपयोगी जानकारी में आवश्यक व्यास, काम करने का दबाव, घोल का प्रकार, ठोस सांद्रता, कण-आकार की जानकारी जहां उपलब्ध हो, ऑपरेटिंग तापमान और स्थापना व्यवस्था शामिल है।

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