تحلیل قابلیت اطمینان در شبکه های تهویه معادن مطالعه موردی: معدن تخت

مهندسان و مدیران فنی در هر جامعه مدرن مسئول برنامه ریزی، طراحی، ساخت و بهره برداری از ساده ترین محصول تا پیچیده ترین سیستم ها هستند. از کار افتادن محصول ها و خرابی سیستم ها موجب وقوع اختلال در سطوح مختلف می شود و حتی به عنوان تهدیدی جدی برای جامعه و محیط زیست تلقی می شود. از این رو مصرف کنندگان و به طور کلّی مردم جامعه انتظار دارند که محصول ها و سیستم ها پایا، اطمینان بخش و ایمن باشند. بنابراین به عنوان یک پرسش اساسی همواره این مسأله مطرح است که قابلیت اطمینان سیستم در طول مدّت بهره برداری از آن چه میزان و ایمنی آن چقدر است؟ شبکه تهویه در معادن زیر زمینی ممکن است تحت تأثیر عواملی نظیر قرار گرفتن اجسام در مسیر عبور هوا، کاهش سطح مقطع کار های معدنی و خرابی سیستم های نگهداری دچار افت فشار و ناپایداری جریان هوا شود. با توجه به لزوم حفظ عملکرد شبکه تهویه معدن در یک سطح مطلوب، لازم است قابلیت اطمینان شبکه در شرایط عدم قطعیت بررسی شود. ملاحظات اقتصادی و ایمنی در یک معدن زیرزمینی ایجاب می کند که شبکه تهویه آن به نحوی موثر، ایمن و قابل اطمینان بتواند میزان هوای مورد نیاز در نقاط مختلف شبکه را تأمین کند. برای طراحی یا ارزیابی یک شبکه تهویه در راستای دستیابی به اهداف مورد انتظار از شبکه، طراحان نیازمند معیار ها و ابزارهای عملی هستند که از آن طریق بتوانند به شبکه ای با عملکرد مناسب دست یابند. در حال حاضر روش معینی برای ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه تهویه وجود ندارد. به نظر می رسد محاسبه قابلیت اطمینان اجزای شبکه و در نهایت محاسبه قابلیت اطمینان شبکه، بهترین روش برای دست یابی به این هدف باشد. بنابراین ابتدا لازم است قابلیت اطمینان به هر شاخه و سپس قابلیت اطمینان به شبکه تعریف شود. در این تحقیق ابتدا قابلیت اطمینان به اجزای شبکه یعنی شاخه ها که هر یک مشخص کننده یک کار معدنی است تعریف شده است، بر این اساس قابلیت اطمینان یک شاخه متناسب با افزایش مقاومت آن شاخه و کاهش شدت جریان نسبت به شدت جریان طراحی شده در هر شاخه تعریف شده است. قرار گرفتن سیستم های حمل و نقل و یا کارکنان معدنی در مسیر عبور هوا، وقوع ریزش ها یا تخریب سیستم های نگهداری سبب افزایش مقاومت شاخه و در نتیجه کاهش شدت جریان آن می شوند. طبیعتاً در معادنی که با استفاده از سیستم حمل و نقل ریلی جابه جایی مواد و مصالح انجام می شود، حضور قطار در یک تونل به عنوان مهمترین عامل تغییر شدت جریان به شمار می رود. در این تحقیق با توجه به تابع توزیع تغییرات شدت جریان هر شاخه ناشی از حرکت قطار در تونل های باربری، قابلیت اطمینان هر شاخه از شبکه تعریف شده است. سپس با کاربرد روش جدیدی مبتنی بر مسیر های انقطاع و الگوریتم دیکسترا قابلیت اطمینان شبکه تهویه برآورد شده است. در نهایت برای هویت بخشی به تعاریف و روش های ارائه شده، قابلیت اطمینان شبکه تهویه معدن تخت برآورد شده است.