تحلیل حساسیت شبکه‌های تهویه با روش‌های مبتنی بر مشتق

شبکه های تهویه در معادن زیرزمینی در طول عملیات استخراج ممکن است، تحت تاثیر پارامترهایی داخلی و خارجی قرار گیرد و در نتیجه کارایی پیش بینی شده در مرحله طراحی را نداشته باشد. معرفی پارامترهای دخیل در کارایی شبکه تهویه یکی از مهمترین مراحل ارزیابی شبکه تهویه است. در این تحقیق تغییرات مقاومت یکی از پارامترهای دخیل در کارایی شبکه تهویه تعریف شده است. اثر عدم قطعیت موجود در پیش بینی تغییرات مقاومت ناشی از عوامل داخلی و خارجی در شبکه تهویه با استفاده از آنالیز حساسیت کمی سازی شده است. برای این هدف شیب تفاضل محدود تغییرات شدت جریان پس از هر بار تغییر مقاومت، نسبت به شدت جریان در حالت عادی به عنوان کمیت حساسیت اندازه گیری شده است. روش ارایه شده برای شبکه تهویه معدن تخت اجرا شد. نخست تغییرات مقاومت در تونل اصلی که وظیفه حمل و نقل پرسنل و مواد حاصل از استخراج را به عهده دارند، به عنوان ورودی مدل تحلیل حساسیت در نظر قرار گرفت. بر اساس رابطه افت فشار، تغییرات شدت جریان همه شاخه ها به ازای هر بار تغییر به عنوان خروجی مدل ذخیره شد و شیب تفاضل محدود تغییرات شدت جریان پس از هر بار اعمال تغییر مقاومت به عنوان مقدار حساسیت هر شاخه محاسبه شد. بیشترین مقدار، معرف حساس ترین شاخه نسبت به تغییر مقاومت در تونل اصلی است. حساس ترین شاخه، تونل خروج هوا از بخش های مختلف معدن و دویل تهویه انتقال هوا بین دو تراز ارتفاعی متفاوت است. شاخه های با حساسیت بالا ریسک بالاتری برای بروز مشکلات در سیستم تهویه دارند، بنابراین می توان حساسیت هر شاخه از شبکه را به عنوان ضریبی در مدل تحلیل قابل اعتماد بودن لحاظ کرد.

Sensitivity Analysis of mine ventilation network by derivative methods

Underground mine ventilation networks are affected by various parameters which have not been seen at the planning phase. The efficiency of ventilation network is related to this parameter. In this research, resistance variation is defined as one of the parameters involved in ventilation performance. Uncertainty of resistance variation in ventilation networks during mine life was modeled by sensitivity analysis method. For this goal, limited differential gradient of flow alteration against variation of resistance was calculated for each branch. The proposed method was implemented for the TAKHT mine ventilation network. Changes of resistance at main tunnel responsible for the transportation of persons and extracted materials were considered as inputs of the sensitivity analysis model. The maximum amounts of limited differential gradient are related to the most sensitive branches against resistant variation in the main tunnel. They are an air outflow tunnel and a ventilation duct. Highsensitivity branches have a higher risk for failure in the ventilation system, so the sensitivity of each branch can be considered as a factor in the reliability analysis model.