一起摇摆

矿工在恶劣的环境中工作,大型设备的操作员每天要承受长达12小时的强烈振动,这并不是什么秘密。减少振动是山特维克矿山的一个关键目标。

职业健康治疗师 Barbara McPhee著有《不良振动:采矿全身振动暴露手册》(Bad Vibrations: A Handbook on Whole Body Vibration Exposure in Mining),她一直质疑采矿业是否已采取足够措施来解决“全身振动”问题。她认为,矿工特别容易受伤,因为他们经常要在行驶在粗糙路面上的设备中工作,有时缺少足够的保护。有时,行业低估了振动对工人健康影响的严重性。她说:“如果你没有意识到这一点或者如果你不十分了解,那么有时很难做出呼吁。”
长期暴露在噪音环境下可导致严重的并发症,比如丧失平衡感、永久性失聪、精神紧张、耳鸣、慢性疲劳等。持续的振动还可引起操作者不适、脊椎问题、神经系统和血管失调等疾病。McPhee解释说:“看起来持续振动只会造成脊柱疲劳,但实际也会造成其他类型的疾病,如肠道紊乱和体内循环障碍等等。”
好消息是,对全身振动的意识正在提高,监管机构和采矿公司,以及供应商正努力减少噪音和振动对煤矿工人的影响。例如,澳大利亚昆士兰自然资源和矿产部认识到这个问题的重要性,将全身振动作为其健康与安全的优先事项。学术机构也正在与矿业公司合作研究振动的长期影响,并提出使用工具如全身振动测量设备等以减少振动暴露。
其他公司,如山特维克,长期以来一直注重帮助设备操作员减小噪音并降低振动强度。环境、健康和安全(EHS)问题一直根植于山特维克的文化中。

《SOLID GROUND》研究了山特维克的四种产品的开发过程,并且了解到他们为了尽可能降低噪音与振动所作的努力。除了让操作员感觉更加舒适,这些功能往往还能为矿山带来额外的好处,有时它们可以延长设备寿命或节约燃料。而最重要的是,更加健康、快乐的员工意味着更少的时间损失,从而提升每天的开采效率。

卡车车厢橡胶衬里

通常情况下,矿山道路崎岖不平,驾驶员的身体会摇摆不停,更别提驾驶重型地下卡车时发出的噪声了。在卡车底部使用橡胶衬里可以降低振动强度和噪音,因为橡胶比钢板衬里能吸收更多的能量。例如,一块石头击中了卡车的钢板衬里,所有能量都会击中底盘,造成一声巨响和强烈震动。如果卡车使用橡胶衬里,那么影响就会小很多。
Solid Ground山特维克磨损保护产品经理Oskar Larsson说:“橡胶衬里的结构振动比钢板衬里小5倍,将噪音减少至少15分贝,能将驾驶室噪音从95分贝降至80分贝,卡车30米处噪音将从100分贝降至约80分贝。”
在开发过程中,山特维克开展了材料测试,以选择最佳橡胶化合物和厚度来最小化噪音和振动强度。 Larsson说:“要确保橡胶尽可能多地降低噪音和振动,并且还要确保它能研磨承受磨损和撕扯,找到两者之间的最佳平衡可谓一个挑战。”
用橡胶衬里取代钢板衬里还有益于采矿企业。山特维克橡胶衬里的使用寿命比钢板衬里长5倍左右,这意味着将降低运营成本。

全新的山特维克DR461i钻机驾驶室

全新的山特维克DR461i钻机驾驶室于2015年初发布,它可以降低噪声水平。由于这些钻机专为最恶劣运行条件而设计,山特维克携手一家专门从事降噪和减振的公司专门设计驾驶室,并采用第三方测试噪音和振动水平。所有驾驶室都具有落物保护系统(FOPS)认证。
Solid Ground驾驶室安装在振动隔离器上,从而降低到操作者座椅的振动强度,另外而座椅本身也装有空气悬架系统。
为了使操作员换档更舒适,从而降低疲劳,自动化的扶手采用了更多人体工程学控制。山特维克压缩机管理系统可隔离压缩机,这样不钻探时无需保持压力。该功能对矿上也有好处,可节约20%到35%的燃料。更少的燃料也意味着更少的的发动机噪音。
山特维克矿山露天钻产品线经理Tab Siegrist说:“这种经过全新设计的驾驶室比上一代更安静,因为它具有改进的气密外壳。它还拥有一流的绝缘性和顶棚,这种顶棚与窗户一起有助于降低驾驶室内的温度。我们的目标是让我们的所有钻机都装上这种驾驶室,以确保稳定的质量和标准。”
山特维克矿山露天钻产品安全经理Darlene Dutcher补充道:“我们的标准将噪音减小到80分贝以下。并根据ISO的规定,将振动水平降低至可接受的水平。下一步我们将从发动机和压缩机入手减少噪声。”

装载与运输驾驶室

与其他静止或缓慢移动的设备不同,地下装载机和卡车运输在开采作业中发挥着重要作用,它们的效率直接影响着矿山的产量。设备通常在非常恶劣的井下工作,隧道和道路顶部很矮,并且由于可见度和空间有限,有时车辆免不了会擦碰岩壁。
让操作员生活得舒适意味着他们会更轻松,在工作期间注意力更加集中,这样可以降低事故风险。减少噪音和振动对操作员的影响是这方面的一个重要部分。
装载与运输项目工程师Jani Tapanainen说:“这意味着我们需要开发的产品不仅能够完成艰巨的任务,还得为矿山操作员和其他人提供最佳的安全保护。”
Solid Ground山特维克运输卡车装有大量悬架系统以减少振动,包括橡胶轮胎、设备轴悬架和操作员座椅悬架。驾驶室固定方法和减振系统是悬架系统的一部分。每套悬挂系统均经过测试并微调至最佳,这样它才可以在不同的道路条件下工作,并处理各种大小的振动。
驾驶室的安装方法能通过设备框架减少进入驾驶室的噪音,隔音系统则能提供额外一层保护。
Tapanainen说:“在开发过程中我们在驾驶室测试车内音量。我们在驾驶室内部和布置中使用的材料对驾驶室内部隔音起到了重要作用。若驾驶室框架稍有缝隙或小孔就会破坏良好的隔音效果,因此包括门密封、进线孔等等都需要进行设计以尽可能实现无缝。”

掘进机集尘器

切割岩石会造成大量灰尘。因此,重要的是要确保含有悬浮粉尘的空气被送入适当的排气系统或集尘系统,从而保持工作场所的空气尽可能地无污染。许多山特维克的产品都集成了车载式集尘系统。这在安装外部系统空间有限的区域尤其有用。例如,几乎所有的中国掘进机订单中均装有这样的过滤系统。
尽管这些空气过滤系统对改进操作员周围空气质量很重要,但它们也会增加噪声。
Solid Ground山特维克地下煤矿和矿山EHS产品经理Egmont Lammer说:“为了隔绝刷洗机箱排气扇产生的振动,山特维克还采用了弹性风扇,此外我们还开发了新的尾部消音器。这些产品在行业中独一无二,我们已经提出了两项专利申请。”
取决于操作员与机器之间的距离,新过滤系统能将噪音降低8至10分贝。
Lammer说:“客户不仅感谢抑尘和集尘带来的好处,还感谢将噪音降至最低水平,帮助维持操作员的健康和生产效率。”

文:Alannah Eames 图:山特维克