Ontwatering in de diepte: de komst van pompen met een hoge opvoerhoogte voor mijnbouwactiviteiten
25 juni 2025
Mijnbouw gaat gepaard met zware en moeilijke werkomstandigheden. De aanwezigheid van water in mijnen kan leiden tot operationele vertragingen, veiligheidsrisico's en hogere kosten.
Ontwateringspompen zijn daarom essentieel om de onophoudelijke indringing van water te beheersen. Ontwateringspompen moeten echter bestand zijn tegen vele uitdagingen, waaronder water met een hoog gehalte aan corrosieve en schurende materialen, werken op afstand in besloten omgevingen en extreme vereisten op het gebied van opvoerhoogte en debiet. Deze pompen moeten aan bepaalde belangrijke criteria voldoen om consistent en efficiënt te blijven presteren.
1. Robuustheid van de pomp
Ontwateringspompen moeten bestand zijn tegen de abrasieve en zware omstandigheden van de mijnbouw. Het ontwerp moet robuust genoeg zijn om de zware omstandigheden in mijnen het hoofd te kunnen bieden. De materiaalkeuze bij de constructie van de pomp is ook cruciaal. Slijtvaste materialen verlengen de levensduur van de pomp en garanderen goede prestaties bij de aanwezigheid van schurende deeltjes. Corrosiebestendige materialen beschermen de pomp tegen chemisch agressieve omstandigheden in bepaalde mijnen.
De nieuwe PAC SH (superhoge opvoerhoogte) oppervlaktewaterpomp van Atlas Copco voor gebruik in mijnbouwtoepassingen
2. Pompprestaties
De ontwateringsvereisten zullen veranderen naarmate de mijn verder wordt uitgegraven. Aanvankelijk kunnen de waterniveaus vrij laag zijn, maar naarmate de uitgravingen dieper worden, neemt de belasting op de pomp aanzienlijk toe. Ontwateringspompen moeten daarom in staat zijn om toenemende volumes water naar steeds grotere hoogtes te tillen. Dit vereist een hoge opvoerhoogte en hoge debieten.
3. Onderhoudsvriendelijk
In veiligheidskritische toepassingen zoals ontwatering is minimale stilstand cruciaal. Daarom moet een pomp gemakkelijk te onderhouden en te herstellen zijn. Toegang tot slijtageonderdelen voor inspectie of vervanging, liefst zonder speciaal gereedschap, is een belangrijk aandachtspunt. Hoe minder complex de demontage – zeker in krappe, slecht verlichte ruimtes – hoe kleiner het risico op fouten of verlies van onderdelen. Herstelbare slijtageonderdelen zijn ook voordelig om de prestaties te verbeteren en de onderhoudsintervallen te verlengen.
4. Gemakkelijk inzetbaar
Waterniveaus kunnen snel stijgen, dus ontwateringspompen moeten mobiel en eenvoudig inzetbaar zijn. De fysieke afmetingen en het gewicht van de pomp zijn belangrijke factoren, vooral in krappe omstandigheden die een normale hantering belemmeren. Bovendien hebben elektrische dompelpompen voedingskabels en, in sommige gevallen, start- en motorbeveiligingspanelen nodig. Deze kunnen het verplaatsen van een pomp in nauwe ruimtes complexer maken, dus moeten ook het ontwerp en de mobiliteit in overweging worden genomen.
5. Algemene efficiëntie van de pomp
Mijnen liggen vaak afgelegen en hebben geen permanente stroomvoorziening. Ontwateringspompen moeten daarom langdurig efficiënt werken met een laag energieverbruik. Naarmate de mijn dieper wordt, neemt de waterhoeveelheid toe en wordt het water vuiler, zuurder en stroperiger. De pomp moet aangepast zijn aan wisselende volumes en opvoerhoogtes, zonder in te boeten op efficiëntie. Er mag bovendien geen piekverbruik ontstaan dat andere apparatuur hindert.
Al deze technieken werden toegepast bij de ontwikkeling van de nieuwe PAC SH (superhoge opvoerhoogte) ontwateringspompen van Atlas Copco. Deze zware automatische zelfaanzuigende pompen presteren goed in alle media. Ze zijn voorzien van cartridgeafdichtingen, die niet alleen de gemiddelde reparatietijd (MTTR) verlengen, maar ook het onderhoud veel sneller en eenvoudiger maken omdat er slechts één onderdeel – de cartridge – hoeft te worden vervangen. Het gebruik van schakel-v-riemen draagt bij aan het onderhoudsgemak. Een ander kenmerk is de mechanische dichting met oliereservoir, die zorgt voor voldoende smering en de droogloopcapaciteit van de pompen verlengt.
Nieuwe ontwerptechnieken maken ook maatwerk mogelijk, zodat pompen beter kunnen worden afgestemd op specifieke mijnbouwomstandigheden. De PAC SH-serie biedt verschillende waaieropties om de prestaties te optimaliseren, materiaalupgrades voor verbeterde slijtvastheid in bijzonder abrasieve omstandigheden en verschillende opties om mijnbouwbedrijven volledige toegang tot en controle over de pomp- en motorparameters te geven.
6. Nieuw pompontwerp
Aan al deze criteria voldoen is niet eenvoudig, want de technische oplossing voor één uitdaging kan elders problemen veroorzaken. De pompbehuizing kan bijvoorbeeld van dik metaal zijn gemaakt om de robuustheid te verbeteren, maar dit verhoogt het gewicht aanzienlijk, waardoor de pomp minder mobiel is.
Gelukkig biedt moderne technologie nieuwe manieren om het pompontwerp te optimaliseren en de hoge opvoerhoogtes en debieten te leveren die ontwateringsactiviteiten vereisen. De opkomst van cloud computing heeft CFD-simulaties veel schaalbaarder gemaakt, waardoor complexere analyses mogelijk zijn. Tegelijk heeft 3D-printen de prototyping versneld, waardoor er meer ontwerpcycli mogelijk zijn bij krappe deadlines. Ook complexe vormgevingen die vroeger onhaalbaar waren, zijn nu betrouwbaar te produceren dankzij moderne giettechnieken met 3D-geprinte kernen en matrijzen.
Al deze technieken werden toegepast in de evolutie van de nieuwe PAC SH (super hoge opvoerhoogte)-ontwateringspompen van Atlas Copco. Afhankelijk van het model kunnen PAC SH-ontwateringspompen een maximale opvoerhoogte tot 200 m (656 ft) en een debiet tot 1980 m3/h (8710 usgpm) realiseren.
Deze automatische zelfaanzuigende heavy-dutypompen presteren goed in alle media. Ze zijn uitgerust met cartridgeafdichtingen, waardoor reparaties sneller verlopen en het onderhoud eenvoudiger wordt: alleen de cartridge hoeft te worden vervangen. Schakelriemen vergemakkelijken het onderhoud nog verder. De mechanische dichting met oliereservoir zorgt voor optimale smering en verlengt de droogloopcapaciteit van de pompen. Bovendien verhogen gegalvaniseerde skids en dragers de duurzaamheid van de PAC SH-serie.
Nieuwe ontwerptechnieken vergemakkelijken ook aanpassingen, zodat pompen beter kunnen worden afgestemd op specifieke mijnbouwomstandigheden. De PAC SH-serie biedt verschillende waaieropties om de prestaties te optimaliseren, materiaalupgrades voor een betere slijtvastheid in bijzonder abrasieve omstandigheden en verschillende bedieningsopties om mijnoperatoren volledige toegang te geven tot en controle over pomp- en motorparameters.
7. De beste resultaten verkrijgen
Om optimale prestaties te bereiken, is het kiezen van een pomp op basis van zijn technische eigenschappen slechts een deel van de vergelijking. De expertise en ondersteuning van de leverancier zijn even belangrijk. Ontwateringspompen moeten lange perioden draaien, dus is het belangrijk om gedurende hun hele levensduur toegang te hebben tot reserveonderdelen en technische ondersteuning. Zoals gezegd evolueren technologieën snel en een betrouwbare leverancier zal u op de hoogte houden van ontwikkelingen en upgrades die de pompprestaties nog verder kunnen verbeteren. Het is daarom aan te raden om de referenties van de pompleverancier te controleren, om na te gaan of hij een gevestigde reputatie en een sterke aanwezigheid heeft in alle gebieden waarin u actief bent. Andere belangrijke kenmerken waar u op moet letten bij een leverancier is zijn inzet voor voortdurend onderzoek en ontwikkeling, het beschikbare advies voorafgaand aan de verkoop, de mogelijkheid om ondersteuning te bieden met technische training en bijstand na de verkoop, en garantiesupport.
8. Tot slot
De keuze voor de juiste ontwateringspomp is meer dan een investering; het is een strategische beslissing die de operationele efficiëntie en veiligheid sterk beïnvloedt. Houd bij het kiezen van een pomp en leverancier rekening met alle behoeften, van productprestaties tot de dienst na verkoop. De juiste pomppartner optimaliseert niet alleen de ontwatering, maar draagt ook bij aan het succes van uw mijnbouwactiviteiten.
