Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering (Feb 2017)
تحلیل شبکه تهویه معدن با روش گره- حلقه براساس دبی شاخه ها
Abstract
انجام تهویه دقیق و صحیح معادن از مهم‌ترین مسائل مربوط به ایمنی معدن است. اجرای مناسب شبکه تهویه معدن مستلزم شناخت و تحلیل دقیق حرکت هوا دربخش‌های مختلف معدن است. محاسبات تهویه در معادن متوسط وبزرگ زیر زمینی از پیچیدگی زیادی برخوردار بوده و مستلزم بکارگیری مدل‌ها وروش‌های تقریبی ریاضی مناسب خواهد بود. از جمله روش‌های تقریبی، گره- حلقه است کهتئوری خطی نیز نامیده می‌شود. در روش‌های‌هاردی- کراس و نیوتون- رافسون حدس اولیه منطبق با قانون گره کرشف لازم است. این حدس اولیه در شبکه‌های بزرگ با دشواری صورت گرفته و وقت‌گیر است. در روش گره- حلقه نیاز به حدس اولیه مطابق با قانون گره نیست. مزیت دیگر این روش سرعت همگرایی بیشتر آن برای معادلات درجه دو است. ابتدا، روش گره- حلقه درتحلیل شبکه‌های برق وآب به کار گرفته شد، اما تا کنون در تهویه معادن مورد توجه قرار نگرفته است. در این مقاله، شرح مختصری ازمبانی شبکه‌های تهویه معدن وروش گره- حلقه بیان می‌شود. سپس، چگونگی استفاده ازاین روش به صورت ماتریسی در تهویه معادن بر اساس دبی شاخه‌ها بررسی شده است. در ادامه، معادلات بیان کننده شبکه و نحوه خطی سازی آنها بیان شده و نحوه حل عددی ارائه شده است. درپایان شبکه تهویه معدن پابدانا به روش گره- حلقه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در این تحلیل بدون نیاز به دادن مقادیرتخمینی اولیه دبی، محاسبات به همگرایی منجرشد و توزیع هوا دربخش‌های مختلف معدن تعیین گردید.
