نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشکده مهندسی معدن و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

شبکه تهویه طراحی شده در معادن زیرزمینی ممکن است تحت تأثیر عواملی نظیر قرار گرفتن اجسام در مسیر عبور هوا و خرابی سیستم‌های نگهداری دچار افت فشار، ناپایداری و تغییرات شدت جریان هوا شود. در این شرایط عملکرد مطلوب شاخه که مقدار آن با توجّه به شدت جریان طراحی شده تعریف می‌شود، تغییر می‌‌کند. به‌طور طبیعی  برای بیان سطح عملکرد مورد انتظار یک شاخه می‌توان از قابلیت اعتماد استفاده کرد. ملاحظات اقتصادی و ایمنی در یک معدن زیرزمینی ایجاب می‌کند که شبکه تهویه آن به نحوی مؤثر، ایمن و قابل اطمینان بتواند میزان هوای مورد نیاز در نقاط مختلف شبکه را تأمین کند. به نظر می‌رسد محاسبه قابلیت اطمینان اجزای شبکه و در نهایت محاسبه قابلیت اطمینان شبکه بهترین روش برای ارزیابی شبکه باشد. در این مقاله روش جدیدی بر اساس الگوریتم دیکسترا برای محاسبه و تحلیل قابلیت اعتماد شبکه تهویه معرفی شده و با استفاده از تابع توزیع شدت جریان شاخه‌ها، ناشی از حرکت لوکوموتیو معدنی در تونل‌های باربری، قابلیت اعتماد هر شاخه از شبکه تعریف شده است. در نهایت قابلیت اعتماد کل شبکه محاسبه شده است. در این مقاله روش پیشنهاد شده بر روی شبکه تهویه معدن زغال‌سنگ تخت اجرا شده است.  شبکه زغال‌سنگ تخت شامل 5 کارگاه استخراج، 3 کارگاه بین ترازهای 766+ و سطح زمین، 2 کارگاه بین ترازهای 766+ و 722+ است. عملیات باربری در 2 تونل دنباله‌رو لایه توسط لوکوموتیو انجام می‌شود. بر اساس حالت‌های مختلف حضور لوکوموتیو در هر یک از بخش‌های مسیر باربری 44 حالت مختلف شبیه‌سازی شده است و تأثیر حضور لوکوموتیو بر تغییرات شدت جریان محاسبه شده است؛ بنابراین قابیلت اعتماد شبکه تهویه بین گره‌های ورودی و خروجی برابر با 30% خواهد بود

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Influence of Fleet Tracking on the Reliability of Ventilation System in Underground Mines Case Study: Takht Coal Mine

نویسندگان [English]

  • Z Rezaei 1
  • S.M.E Jalali 2
  • F Sereshki 2

1 Amirkabir University of Technology

2 Associate Professor, Faculty of Mining, Petroleum and Geophysics, Shahrood University of Technology

چکیده [English]

Ventilation networks in underground mines may be affected by items such as location of objects in air path or destruction of support systems, which would result in pressure loss and distortion of air flow. Considering the necessity of keeping the network performances at appropriate level in such conditions, in this study, definition of ventilation network evaluation has been proposed, which indicates the network reliability in an uncertain situation. Economic and safety concerns in mines involve this fact that the ventilation network should provide the amount of air in an effective, reliable and safe manner. For designing or evaluating a ventilation network to obtain certain purposes, designers need criteria and regulations through which a network with proper performance is achieved. So far, there is no deterministic approach to analyze the efficiency of networks. It seems that calculation of reliability of network components and then estimation of the whole networks reliability is the best measures to achieve this aim. This study recommends a new method based on Dijkstra algorithm for analysis of the reliability of ventilation network. Using the air flow distribution function that has been created due to train moving in haulage tunnel, reliability of each branch network is defined. The new methodology has been studied in TAKHT coal minenetwork, which consists of 5 stops, 3 of which located between surface to +766, and 2 stops located between +766 to +722 levels. Haulage at the drifts is performed by locomotives. According to the various states of locomotive in each haulage section, 44 different states were simulated. Results of such simulations estimated that the reliability of the ventilation network between the input and output nodes is equal to 30%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Underground mining
  • ventilation
  • Reliability
  • Branch
  • Network

[1] Modarres, M., Kaminskiy, M. and Krirtsov, V.; 1999; “Reliability engineering and risk analysis, New York Marcel Dekker, pp. 16-388.

[2] Billinton, R., Allan, R.N.; 1992; “ Reliability Evaluation Of Engineering Systems, New York And London, Second Edition, pp.453.

[3] Dhillon, B.S.; 2008; “Mining Equipment Reliability, Maintainability ,and Safety, Springer, pp. 209.

[4]  Jalali, S.E., Sereshki, F.And Rezaei, Z.; 2009; ”The reliability of ventilation network, Ninth Internation Mine Ventilation Congress, pp. 651- 663.

[5] Hartman, H.L., Britton, S.G., Mutmansky, J.M., Gentry, D.W., Josph Schlitt, W., Karmis, M.And Singh, M.M.; 1992; “SME Mining Engineering Handbook, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. Littleton, Colorado, pages 1052- 1106.

[6] Rezaei, Z., Jalali, S.E., Sereshki, F., 2009. Modeling of reliability of ventilation network, Intrnational Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM, pp. 544-537.

 [7] Iida, Y., Wakabayashi, H. 1989. Anapproximation method of terminal reliability of road network using partial minimal path and cut set, Proceedings of the Fifth WCTR, vol. IV, Yokohama, P.P. 367-380.

 

[8] ربیع نژاد، ح؛ فعالیان خ؛ و الهی الف؛ (1387)؛ تجزیه و تحلیل شبکه تهویه معدن رضی با استفاده از نرم افزار ventsim؛ تهیه شده در دفتر فنی و طراحی معدن رضی؛

 



[9] Hall, G.J.; 1981; “Mine ventilation engineering, Society for mining metallurgy, pp. 344.

[10] فروند، ج. و والپول، ر؛ ترجمه عمیدی، ع؛ وحیدی اصل، م (1371)؛ آمار ریاضی؛ مرکز نشر دانشگاهی؛ ص 271-211

[11]  کرمن، ت؛ لیزرسان، چ؛ رایوست، ر؛ استاین، ک؛ ترجمه گروه مهندسی پژوهشی خوارزمی؛ (1385)؛ مقدمه­ای بر الگوریتم­ها؛  نشر درخشش، 725 صفحه.