روز کاری شما چطور شروع میشود؟ روز کاری من با ورود به یک قفس شروع میشود. بعد یک کیلومتر، دو کیلومتر و پایینتر میروم. چند کیلومتر پایینتر مرزهای مهندسی و فیزیک مقاومت کرده و جلوی من را خواهد گرفت؟ گویا ۴ کیلومتر
معدن طلای امپوننگ با عمق ۴ کیلومتر زیر سطح در آفریقای جنوبی عمیق‌ترین معدن طلا و به طور کلی عمیق‌ترین معدن جهان است. دمای سنگ معادنی که در چنین عمقی قرار داشته باشند چند درجه است؟ ۶۶ درجه سانتیگراد دمای خود سنگهاست و مهندسان روزانه هزاران تُن یخ به زیر زمین پمپ میکنند تا جان کارگران را محفوظ نگاه دارند.
پمپاژ هزاران تُن یخ و سایر هزینه‌های افراطی برای یک معدن؟
امپوننگ یا به زبان محلی Mponeng سالانه بین ۸ تا ۱۰ هزار کیلوگرم طلا برابر با ۲۵۰ تا ۳۳۳ اونس تولید دارد. در سال ۲۰۲۴ این مقدار صدها میلیون دلار ارزش ناخالص داشت و با گرانی‌های اخیر طلا چندین برابر شده است.
عیار سنگ طلای معدن مپوننگ آفریقای جنوبی به شکل خاصی بالا بوده و ۹/۹۴ گرم در تُن طلا در سالهای اخیر داشته است. غنای بالای سنگ توجیه اقتصادی حفاری و عملیات معدنی در عمق ۴ کیلومتری زیر زمین است.
مالکیت معدن امپوننگ تا سال ۲۰۲۰ به نام شرکت آشانتی آنگلوگولد بود و در سال ۲۰۲۰ شرکت طلای هارمونی آن را با قیمت ۲۰۰ میلیون دلار خریداری کرد تا با سرمایه‌گذاری سنگین عمر آن را تمدید کرده، استفاده نماید. پروژه‌ی تعمیق معدن در سال ۲۰۲۴ ۴۳۰ میلیون دلار هزینه داشت و ۲۰ سال بر عمق معدن افزود.
هارمونی گولد برای آینده‌ی امپوننگ نیز برنامه‌های تعمیق به فراتر از منفی ۴/۲ کیلومتر را داشته و چالش‌هایی چون فعالیت لرزه‌ای، هزینه‌های خنک‌کاری، پیچیدگی لجستیکی و خطرات ایمنی را به جان خود و کارگرانش میخرد.
تاریخ معدن طلای امپوننگ
ناگهان و با کشف طلا در عمق ۴ کیلومتری آغاز نشده است.
- در ۱۸۸۶ میلادی و در سطح زمین سنگ‌های طلا عملا از زمین بیرون زده بودند. کشف طلای آفریقای جنوبی را انگلیسی‌ها در همان زمان و همین زمین در حوالی ژوهانسبورگ آغاز کردند. در حقیقت ژوهانسبورگ خود زاده‌ی تب طلاست.
- رگه‌ی طلایی صاف نبوده و زمین‌شناسان شیب تُندی را برای دنبال کردن لایه‌های سنگی پیمودند. بدیهی است که تب طلا سنگ را میشکافد و حفاری میکند و پایین میرود. هر انسان و هر مردی این را میداند. تا اوایل ۱۹۰۰ میلادی معدنکاری برای طلا در این منطقه به عمق ۱۰۰ متری رسیده بود.
- پروژه‌ی عظیم امپوننگ در دهه ۸۰ قرن گذشته کلید خورد و ۶ سال به درازا کشید. رگه‌های تماسی ونترسدورپ و پیشانی کربنی گام به گام حفاری را به اعماق رساند.
- روش‌های فناورانه امروزه برای کشف طلا زیر همین ۴ کیلومتری هم استفاده میشود!
مقیاس پروژه‌ی معدن امپوننگ آفریقای جنوبی
- دمای سنگ همانطور که گفته شد به ۱۵۰ درجه فارنهایت یا ۶۶ درجه سانتیگراد میرسد.
- با تلاش‌های فراوان دمای تونل‌های خنک‌شده در حدود ۲۸ درجه سانتیگراد حفظ میشود.
- روزانه بیش از ۶ هزار تُن دوغاب یخ به درون کانالهای معدن پمپاژ میشود.
- ۲ تا ۳ ساعت طول میکشد تا کارکنان به عمیق‌ترین نقاط عملیاتی برسند.
- بیش از ۳۸۰ کیلومتر تونل شبکه‌ی تونل‌های این معدن را از متروی شهر تهران طولانی‌تر کرده است.
شهری زیرزمینی در یکی از عمیق‌ترین حفاری‌های انسانی و خصمانه‌ترین شرایط محیطی.
گرمای امپوننگ
همانطور که میدانید هسته‌ی زمین گرمترین نقطه است و گرادیان زمین گرمایی نیز با حفر هر متر به سمت آن افزایش یافته و رطوبت آن نیز به ۹۵ درصد میرسد. گرمازدگی در عرض چند دقیقه بدیهی مینماید.
چرا این قدر مرطوب است؟
سیستم‌های خنک‌سازی امپوننگ را که یادتان هست؛ این سیستم‌ها آب و یخ را وارد محیط کرده و سنگ نیز حاوی رطوبت است. ترکیب دمای بالا و رطوبت بالا دمای حباب مرطوبی خطرناکتر از گرمای خشک شکل میدهد. تلاش کارفرمایان معدن امپوننگ حفظ مناطق عملیاتی زیرزمینی در محدودهد حباب مرطوب ۲۷/۵ درجه است.
یخ‌های امپوننگ
شش کارخانه‌ی عظیم یخ‌سازی خلا در سطح زمین روزانه حدود ۴۲۰۰ تا ۶۰۰۰ تُن دوغاب یخ تولید میکنند. این دوغاب به مخازن زیرزمینی با نام سدهای یخی پمپاژ و پس از آن ذوب میشود تا آب سرد مورد نظر از طریق سیستم خنک‌سازی به گردش درآید.
امپوننگ ۷۶ مگاوات ظرفیت تبرید نصب کرده که این مقدار حدود ۶۰ هزار خانوار را پاسخگوست. معدن امپوننگ انرژی گرانشی آب در حال سقوط در شافت را نیز بازیابی میکند و از طریق آن ۳۲ گیگاوات‌ساعت برق در ماه تولید میکند تا بخشی از زیان را جبران کرده باشد.
کارگران امپوننگ
رفت و آمد روزانه‌ی کارگران امپوننگ که تعداد آنها به ۵۴۰۰ نفر میرسد با آسانسورهایی با سرعت ۶۴ کیلومتر در ساعت تامین میشود. این آسانسورها از سریعترین‌های صنعتی هستند. کارگران بین شافت‌ها و سطوح جابجا شده و معمولا ۲ تا ۳ ساعت در راه هستند. جالب است بدانید که انفجارهای سنگی و رویدادهای زمین‌لرزه‌ای بالای سر و نه زیر پای کارگران امپوننگ رخ میدهد!
معدنچیان امپوننگ روزانه ۵ هزار پوند مواد منفجره برای منفجر کردن ۶۴۰۰ تُن سنگ با خود حمل میکنند. رگه‌ی طلایی سنگ ماکسیمم ۷۶ سانتی‌متر عرض داشته و فضاهای کاری بسیار تنگ و باریک است.
ماشین آلات معدن طلای امپوننگ
کمپرسور در معدن طلای عمیق
امپوننگ چندین سیستم هوای فشرده به صورت ایستگاه یا کمپرسورخانه داشته و از طریق خطوط لوله‌ی هوای فشرده‌ی سطحی و زیرسطحی آنها را تغذیه میکند.
کاربردهای اساسی هوای فشرده در زیر زمین به شرح زیر خواهد بود:
- به حرکت در آوردن ابزارهای حفاری در جبهه‌ی کاری معدن نیازمند هوای فشرده‌ی حجم بالا و پیوسته است. نیروی مته‌های حفاری پنوماتیکی، تجهیزات حفاری و همچنین تخلیه براده‌های حفاری از هوای فشرده تامین میشود.
- تهویه و ایمنی: تامین هوای تنفسی برای پناهگاه‌ها و کمک به پاکسازی گازهای مضر زیر زمین از جمله وظایف اصلی هوای فشرده است که با کمک فیلتراسیون قوی هوای تولیدی کمپرسور انجام میشود.
- قطعات الکترونیکی و کنترلرهای دیجیتالی مستعد خرابی و اشتعال هستند و عملیات کاملا مکانیکی کمپرسور مقاومت بهتری در برابر دمای بالا، رطوبت و گردوغبار دارد.
- برای تعمیر و نگهداری همیشه دنبال هوای فشرده‌ی کمپرسور و ابزار سبک، ایمن و منعطف پنوماتیکی هستیم.
علاوه بر کمپرسور وسایل تخصصی و ماشین‌آلات دیگری نیز به طور گسترده در معادن طلای عمیق کاربرد دارد.
تجهیزات خنک‌سازی
- واحدهای تبرید صنعتی: ۶ واحد ۳/۵ مگاواتی و روزانه ۵ هزار تُن پمپاژ دوغاب یخ
- کولرهای زیرزمینی و MCUها
- پمپ‌ها و فن‌های فرکانس متغیر یا VFD
تجهیزات حمل و نقل عمودی از مسیر شافت‌ها
- بالابرها و کیج‌هایی که جابجایی روزانه ۴ هزار کارگر به طور متوسط ۱۲ نفر در هر قفس یا کیج با سرعت ۱۵ متر بر ثانیه را بر عهده دارد.
- سطل‌های غول‌پیکر یا اسکیپ‌هایی که ۱۹ تُن ظرفیت داشته و ۴۰۰ تُن سنگ معدن را در ساعت به سطح منتقل میکنند.
تجهیزات حفاری و بارگیری
- دکل‌های حفاری، دریل‌های حفاری پنوماتیکی و هیدرولیکی، مته‌های روتاری و تجهیزات مورد نیاز برای حفر تونل و آماده‌سازی انفجار
- لودرها و دیگر ماشین‌آلات معدنکاری زیرزمینی، بارگیری سنگ‌های خرد شده با کمک آنها انجام میشود.
تجهیزات ایمنی و تقویت سقف
- بولتهای ترکیبی دیمانیکی برای جذب انرژی ناشی از رویدادهای لرزه‌ای و ریزش سقف. همین سال ۲۰۲۵ در اثر لرزه‌های بالای سر یکی از کارگران معدن مپوننگ درگذشت. فشار سنگ بالای سر بسیار عظیم است.
- پایه‌های هیدرولیکی Rapid Yield
تجهیزات فرآوری در سطح زمین
- سه آسیاب نیمه اتومات موازی در ابعاد ۴/۸۵ در ۹/۱۵ متر هرکدام ۸۰ تا ۱۰۰ تُن سنگ را در ساعت خرد میکند.
- الک‌های مارپیچی یا هیدرو سایکلون: برای طبقه‌بندی سنگ‌های خرد شده
- کوره‌ی قوس الکتریکی نیز در نهایت نقطه‌ایست که جادو در آنجا محقق میشود. برای ذوب کنسانتره‌ی طلا در دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد و تبدیل آن به شمش خالصی از طلای عیار بالا.
