باعتباره ركيزة مهمة للاقتصاد الصناعي، يعتبر التعدين في المناجم دائمًا الإنتاج الآمن باعتباره الاقتراح الأساسي للتنمية الصناعية، ويعتبر التحكم في الغبار رابطًا رئيسيًا يتعلق بحياة عمال المناجم وصحتهم واستمرارية الإنتاج. يعد غبار المناجم ملوثًا ضارًا يتولد خلال عملية التعدين والتفجير والنقل وما إلى ذلك. فهو لا يؤدي فقط إلى أمراض مهنية لا رجعة فيها مثل تغبر الرئة، ولكنه قد يتسبب أيضًا في حدوث انفجارات عندما يواجه-الغبار عالي التركيز مصدر حريق. وفي الوقت نفسه، سيؤدي تراكم الغبار إلى تسريع تآكل المعدات، ويؤثر على دقة الأجهزة، ويسبب مخاطر متعددة تتعلق بالسلامة والمخاطر الاقتصادية. ولذلك، أصبح بناء نظام علمي وكامل للتحكم في الغبار رمزا أساسيا لتحول صناعة التعدين العالمية من "التعدين الشامل" إلى "التعدين الأخضر والآمن".
شهد تطوير صناعة التحكم في غبار المناجم تكرارًا تكنولوجيًا من "الحماية السلبية" إلى "الوقاية والسيطرة النشطة". اعتمدت السيطرة المبكرة على الغبار بشكل أساسي على التدابير السلبية مثل ارتداء عمال المناجم لأقنعة الغبار ورش المياه للتنظيف بعد العمليات. يمكن لهذه الطريقة فقط تقليل كمية الاستنشاق البشري، ولكنها لا تستطيع التحكم في توليد الغبار من المصدر، ويكون تأثير التحكم في الغبار محدودًا. مع ترقية معايير الصناعة والتقدم التكنولوجي، أصبحت تكنولوجيا التحكم النشط في الغبار هي السائدة، وتشكل نظامًا كاملاً لمنع العمليات والتحكم فيها -لـ "قمع المصدر - التحكم في العملية - تنقية النهاية": يقلل المصدر من توليد الغبار عن طريق تحسين معدات التعدين واعتماد العمليات الرطبة؛ وفي هذه العملية، يتم استخدام معدات مثل ستائر المياه والبخاخات لمنع انتشار الغبار؛ تعمل النهاية على تنقية الهواء من خلال مجمعات الغبار والمعدات الأخرى لتحقيق تحكم متعدد الأبعاد في تركيز الغبار.
يمكن تقسيم تقنيات التحكم في غبار الألغام السائدة حاليًا إلى اتجاهين: تقليل الغبار المادي وقمع الغبار الكيميائي، ولكل منهما سيناريوهات قابلة للتطبيق ومزايا تقنية. تستخدم تقنية تقليل الغبار المادي الماء كوسيط أساسي، بما في ذلك أنظمة ستائر الماء، وتقليل رذاذ الغبار، وتقليل الغبار النفاث عالي الضغط، وما إلى ذلك. وهي تلتقط الغبار من خلال تأثير رذاذ الماء وترطيبه، والذي يتميز بخصائص التكلفة المنخفضة وعدم وجود تلوث ثانوي، ومناسب لمعظم سيناريوهات التشغيل مثل الحفر والنقل تحت الأرض. من بينها، أدى تطبيق تقنيات مثل ستائر المياه ذات الربط الذكي والبخاخات الاتجاهية إلى تحقيق الارتباط بين مراقبة تركيز الغبار في الوقت الفعلي- والتشغيل والإيقاف التلقائي للمعدات، مما أدى إلى تحسين دقة التحكم في الغبار بشكل كبير.
تعمل تقنية منع الغبار الكيميائي على تعزيز تأثير التحكم في الغبار عن طريق رش المواد المثبطة للغبار. تعمل مثبطات الغبار على تغيير الخصائص الفيزيائية لجزيئات الغبار، وتحسين محبتها للماء وتكتلها، بحيث يمكن لجزيئات الغبار الصغيرة أن تتكثف وتستقر بسرعة. إنها مناسبة بشكل خاص لمناجم الفحم ومناجم المعادن في المناطق القاحلة وقليلة المياه-أو ذات لزوجة الغبار المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، كضمان أساسي، تقوم تقنية التهوية والتحكم في الغبار بتفريغ الهواء المغبر بسرعة من منطقة التشغيل من خلال التصميم المعقول لأنظمة التهوية وتحسين تنظيم تدفق الهواء، وتشكيل منع ومراقبة منسقين مع التقنيات الفيزيائية والكيميائية، وتشكيل نظام تقني "ثالوث" للتحكم في غبار المناجم.
يُظهر تطور صناعة التحكم في غبار المناجم ثلاثة اتجاهات رئيسية: "الذكاء والتخضير والتكامل". ينعكس الذكاء في دقة مراقبة الغبار، مما يحقق نقل البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي-مثل تركيز الغبار وسرعة تدفق الهواء من خلال تقنية إنترنت الأشياء، مما يوفر دعم البيانات لربط معدات التحكم في الغبار؛ يركز التخضير على الحفاظ على الطاقة والمياه، مثل إعادة تدوير أنظمة المياه التي تعالج مياه الصرف الصحي لتقليل الغبار لإعادة استخدامها، وتقنيات الرش الجديدة التي تقلل من استهلاك المياه عن طريق تحسين معايير الانحلال، والتي تتماشى مع متطلبات الصناعة في ظل خلفية "الكربون المزدوج"؛ يتمثل التكامل في بناء نموذج خدمة سلسلة - كامل بدءًا من البحث والتطوير للمعدات، وتصميم المخططات إلى خدمات التشغيل والصيانة، وتخصيص مخططات حصرية للتحكم في الغبار لأنواع مختلفة من الخام والظروف الجيولوجية، مما يؤدي إلى كسر معضلة الوقاية والتحكم غير الفعالة في "تكديس المعدات".
يتطلب الاختيار العلمي لأنظمة التحكم في الغبار حكمًا شاملاً يعتمد على ظروف العمل الفعلية للمنجم لتجنب اختيار "-مقاس واحد-يناسب-الجميع". أولا، من الضروري توضيح خصائص نوع الخام. يحتوي غبار منجم الفحم على مخاطر عالية للانفجار، لذلك ينبغي تفضيل التقنيات ذات وظائف تقليل الغبار ومثبطات اللهب؛ يتمتع غبار المناجم المعدني بصلابة عالية، لذا يجب التركيز على تصميم المعدات المقاوم للتآكل-. ثانيا، ينبغي النظر في سيناريو العملية. تركيز الغبار في وجه الحفر مرتفع ومركّز، لذا يلزم الجمع بين الوقاية والتحكم في رذاذ الضغط العالي - + ستارة الماء؛ يتأثر منجم الحفرة المفتوحة{10}}بشكل كبير بالرياح، لذلك من الضروري الجمع بين شبكات مصدات الرياح والغبار مع معدات الرش المتنقلة. في الوقت نفسه، يجب أن يأخذ نظام التحكم في الغبار أيضًا في الاعتبار الاقتصاد والامتثال، وتحسين تكوين المعدات لتقليل تكاليف التشغيل والصيانة على أساس تلبية معايير تركيز الغبار الصناعية (مثل حد تركيز الغبار تحت الأرض المحدد في "لوائح سلامة مناجم الفحم" في بلدي).
لا يمكن فصل تطوير الصناعة العالمية للتحكم في غبار المناجم عن تعزيز معايير السياسة ودفع الابتكار التكنولوجي. لقد أدخلت البلدان في جميع أنحاء العالم على التوالي حدودًا صارمة لتركيز الغبار ولوائح للحماية من الأمراض المهنية، مثل "توجيهات الصحة والسلامة في التعدين" الصادرة عن الاتحاد الأوروبي و"قانون سلامة المناجم" في بلدي، مما أجبر الشركات على ترقية معدات التحكم في الغبار. وفي الوقت نفسه، فإن دمج المواد الجديدة وإنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي وغيرها من التقنيات مع معدات التحكم في الغبار يعزز الصناعة للتحرك نحو اتجاه "الإدراك الدقيق والتنظيم الذكي والتنقية الفعالة". في المستقبل، مع التطوير المتعمق-لبناء المناجم الخضراء، سيتم دمج تكنولوجيا التحكم في الغبار بشكل عميق مع التحول الرقمي للمناجم، لتصبح دعمًا مهمًا للتطوير-عالي الجودة لصناعة التعدين، وجعل "مناجم-خالية من الغبار" تنتقل تدريجيًا من المفهوم إلى الواقع.
