نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شاهرود

2 استاد دانشگاه صنعتی شاهرود

3 4-معاونت معدنی منطقه معدنی طزره ،البرز شرقی

چکیده

خودسوزی یا اکسیداسیون مستقیم زغال­سنگ یکی از مشکلات مهم در معادن زغال­سنگ است. پدیده خودسوزی زغال­سنگ یک خطر جدی با نتایج زیان­بار اقتصادی، پیامدهای نامطلوب زیست محیطی و خسارت­­ها و مشکلات ناخواسته در زمینه سلامتی است. برای جلوگیری از این نتایج، فرآیندهایی که منجر به وقوع این پدیده می­شوند باید درک و سپس اقدامات لازم برای جلوگیری از آن به­عمل آید. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی ریسک خودسوزی با استفاده از روش تحلیل درخت خطا در محیط فازی در معادن زغال­سنگ است. در این تحقیق ابتدا عوامل مؤثر در خودسوزی زغال­سنگ شناسایی شده­اند. سپس با استفاده از روش تحلیل درخت خطا (FTA) به ریشه­یابی خطر خودسوزی زغال­سنگ پرداخته شد. به­منظور محاسبه احتمال رویدادهای اساسی و در نهایت رسیدن به نرخ احتمال وقوع رویداد نهایی (خطر خودسوزی زغال­سنگ) و با توجه به این­که رفتار خودسوزی زغال پیچیده بوده و دستیابی به احتمال دقیق رویدادهای اساسی در ساختار درخت خطای این رویداد دشوار و با عدم قطعیت همراه است، برای تخصیص وزن احتمالات به رویدادهای اساسی از منطق و اعداد فازی استفاده شد. مراحل منطق فازی با انتخاب تیمی متشکل از کارشناسان مجموعه معادن شرکت زغال­سنگ البرز شرقی، آغاز و به برآورد نرخ احتمال رویدادهای اساسی ختم شد. سپس مجموعه­های برشی حداقل (MCS) رده­بندی و بحرانی­ترین آن‌ها نیز مشخص شدند. نتایج نشان داد که احتمال وقوع خطر خودسوزی زغال­سنگ در انباشت­گاه­های زغالی موجود در سطح زمین درمجموعه معادن زغال­سنگ البرز شرقی (طزره)،  13 درصد است. هم­چنین با توجه به تعیین مجموعه­های برشی حداقل بحرانی، روش­های کنترلی به­منظور کاهش تأثیرات منفی و جلوگیری از وقوع صدمات و خسارات جانی و مالی پیشنهاد و ارائه شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Risk Assessment of Coal Spontaneous Combustion.using Fuzzy Fault Tree Analysis Case Study Coal Stockpiles of Eastern Alborz Coal Mines

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spontaneous Combustion
  • Coal Mines
  • Risk Assessment
  • Fault Tree Analysis Method (FTA)
  • Fuzzy logic

مراجع
] 8 [ . کیارستمی ک، ) 8939 (، "سوخت فسیلی زغالسنگ و پیامدهای
زیستمحیطی آن"،مجله رشدزمینشناسی، دوره نوزدهم، شماره 1،ص
- .81 28
[2]. Glenn B.S., Prakash A., V.Sokol E., (2015), “Spontaneous Combustion in open-cut mines: Australian Experience and Research”, Coal and Peat fires: A Global Perspective, Australia.
] 9 [ . مدنی ح، ) 8991 (، "تهویه در معادن"، چاپ ششم، مرکز نشر
دانشگاهی تهران.
] 1 [ . صفاری ا، ) 8932 (، پایاننامه کارشناسی ارشد، "ارائه یک سیستم
طبقهبندی مهندسی برای ارزیابی خطر خودسوزی زغال در معادن
زغالسنگ"، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه
صنعتی شاهرود.
[5]. Bhattacharya K.K., (1971), “The role of absorption of water vapour in the spontaneous heating of coal”, Fuel, Vol. 50, Issue 4, pp. 367-38.
[6]. Panigrahi D.C., Ojha A., Saxena N.C. and Kejriwal, B.K., (1997), “A study of coal oxygen interaction by using Russian U-Index and its correlation with basic constituents of coal with particular reference to Jharia coal field”, 27th international conference of safety in mines research institutes, New Delhi ,India, pp. 493-499.
[7]. Baris K. and Didari V., (2009), “Low Temperature Oxidation of a High Volatile Bituminous Turkish Coal Effects of Temperature and Particle Size”, Coal Operators Conference, pp. 296-302.
[8]. Beamish B.B., McLellan P., Endara H., Turunc U., Raab M. and Beamish R., (2013), “Delaying spontaneous combustion of reactive coals through inhibition”, Coal Operators' Conference, University of Wollongong, Australia, pp. 221-226.
[9]. Abdelgawad M. and Fayek A.R., (2011), “Fuzzy reliability analyzer: A quantitative assessment of risk events in the construction industry using fuzzy fault tree analysis”, J.Constr. Manage Eng, Vol. 137(4), pp. 294- 302.
] 81 [ . محمدفام ا، ) 8931 (، "مهندسی ایمنی"،چاپ ششم، انتشارات
. فنآوران، تهران، ص 91
] 88 [ . عبداللهزاده غ و راستگو س، ) 8938 (، "ارزیابی ریسک درپروژه-
های پلسازی با استفاده از آنالیز درخت خطای فازی"، همایش ملی
عمران و توسعه پایدار، مؤسسه آموزش عالی خاوران، ایران، مشهد.
] 82 [ . عبداللهزاده غ و راستگو س، ) 8939 (، "ارزیابی ریسک در پروژه-
های پلسازی با استفاده از آنالیز درخت خطای فازی"، پژوهشنامه
- . حمل و نقل، سال یازدهم، شماره اول، ص 11 811
[13]. Lavasani M.R., Wang J., Yang Z. and Finlay J., (2011), “Application of Fuzzy Fault Tree Analysis on Oil and Gas Offshore Pipelines”, Int. J. Mar. Sci. Eng, pp. 29-42.
[14]. Lavasani S.M., Zendgani A. and Celik M., (2014), “An extension to Fuzzy Fault Tree Analysis (FFTA) application in petrochemical process industry”, Process Sarety and Environment Protection, DIO: http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.psep.2014.05.001.
[15]. Renjith V.R., Madhu G., Lakshmana Gomathi Nayagam V. and Bhasi A.B., (2010), “Two-dimensional fuzzy fault tree analysis for chlorine release from a chlor-alkali industry using expert elicitation”, Journal of Hazardous Materials, pp. 103-110.
[16]. Chen S.J. and Hwang C.L., (1992), “Fuzzy Multiple Attribute Decision Making”, 1st Ed. Springer-Verlag Berlin. Heidelberg, Germany, ISBN: 3-540-54998-6.
[17]. Clemen R.T. and Winkler R.L., (1999), “Combining probability distributions from experts in risk analysis. Risk analysis, pp. 187-203.
[18]. Sugeno M., (1999), “Fuzzy modelling and control”, 1 st. Ed. CRC Press, Florida, USA.
] 83 [ . کلاسنگیانی ح و امیدواری م، ) 8931 (، "ارائه الگویی جهت
ارزیابی کمّی قابلیت اطمینان برقگرفتگی فشار ضعیف در صنعت توزیع
برق با استفاده از FTA در محیط فازی"، دو ماهنامه سلامت کار ایران،
. دوره 82 ، شماره 2
زینب جهانبانی؛ محمد عطایی؛ فرهنگ سرشکی؛ کرامت قنبری نشریه علمی- پژوهشی مهندسی معدن
02
] 21 [ ،) . میرزا س، جعفری م ج، امیدواری م و لواسانی س م، ) 8939
"استفاده از منطق فازی در برآورد احتمال شکست در آنالیز ریسک به
روش درخت خطا"،مجله ارتقای ایمنی و پیشگیری از مصدومیتها،
- . دوره 2، شماره 2، ص 889 829