بخشی از مقاله
چکیده کلمات کلیدی
گاز متان، سادهترین هیدروکربن اشباع شده به شمار میرود و در شرایط استاندارد دما و فشار، بی بو و بی رنگ و نافذتر و سبک تر از هوا است. این مطالعه به میزان نرخ انتشار متان در سینهکار P8/TG معدن زغالسنگ مرکزی پروده طبس پرداخته است. گاز متان، اولین عضو از خانوادهی آلکانهاست که از ترکیب کربن و هیدروژن تشکیل شده است و دارای متان فرمول شیمیایی CH4 بوده و یکی از رایجترین گازها در معدنکاری زیرزمینی زغالسنگ است. متان همانطور که به انتشار عنوان یکی از منابع ارزشمند در تولید انرژی محسوب میشود، میتواند به طور بالقوه در اکوسیستم شکننده زمین و سیستم فازیمعدنکاری زغالسنگ، بسیار ویرانکننده باشد. میزان تأثیرگذاری هر یک از پارامترهای ورودی، نسبت به پارامتر الگوریتم زنبورها خروجی در سیستم فازی قابل مشاهده است. با کاهش و افزایش هر یک از پارامترهای ورودی، شاهد تغییراتی در پارامتر پروده طبس خروجی خواهیم بود. با مشاهده خروجی عملکرد بهینهسازی الگوریتم زنبورها براساس پارامتر میزان انتشار گاز متان در سینهکار P8/TG میتوان متوجه شد که مدت زمانی که این پارامتر بهینه شده، 73 ثانیه و 47 صدم ثانیه میباشد.
-1مقدمه
انتشار متان به دو دسته پیش از زهکشی متان و انتشار متان حین معدنکاری زغالسنگ تقسیم میشوند. بر این اساس، یک روش پیشگام برای برآورد انتشار گازهای گلخانهای پیشنهاد شده است. در معدن زغالسنگ مرکزی پروده طبس - به عنوان نمونه مورد مطالعه - ، روش ارزیابی میزان نرخ انتشار متان پیش از زهکشی و پس از تجزیه و تحلیل - همبستگی بین میزان پیش زهکشی -زمان - بررسی شد. پس از آن، عامل تأثیر فعالیت معدن، برای اولین بار معرفی شده تا خروج متان از زغالسنگ تحت تأثیر فعالیتهای معدنی و عمق معدنکاری زغالسنگ، به عنوان پیشبینی برآورد - برای انتشار آینده متان - مطرح میگردد.[4] آشکارسازهایی که به طور قابل توجهی بیش از بیست سال و در حال حاضر نیز برای اندازهگیری گازهای مختلف معادن بوده و به مدیریت گازها کمک میکنند، بسیار اهمیت دارند. این ابزار همچنین ابزار منحصر به فردی است که میتواند زنگ خطر مجموعه نقاطی که در معرض خطر هستند، باشد و تجزیه و تحلیلهای لازم و تعیین Explosibility نمونه هوا را انجام دهند.[2] انجام یک پروژه متانزدایی برای معادن زغالسنگ با متان بالا به طورکلی دو نتیجه اقتصادی در پی دارد. اول اینکه در نتیجه کاهش وقفه تجهیزات زغالبر، راندمان استخراج زغال افزایش مییابد و ذخیره زغال استخراجی در نتیجه کاهش فضاهای آمادهسازی مورد نیاز در سیستم تهویه افزایش مییابد. علاوه بر این در مصرف انرژی سیستم تهویه معادن به دلیل کاهش شدت جریان هوا صرفهجویی میشود. افزایش ایمنی و بهتر شدن شرایط کار کارگران به دلیل کاهش هوای مورد نیاز در شبکه تهویه، از دیگر فواید ناشی از انجام یک پروژه متانزدایی در معادن با متان بالاست.[1]
-2معرفی معدن مرکزی پروده طبس
معادن زغالسنگ پروده طبس، در فاصله 85 کیلومتری جنوبغربی شهرستان طبس و در وسعتی معادل 1200 کیلومتر مربع و در استان خراسانجنوبی واقع شده است. ناحیه پروده با وسعت 1200 کیلومتر مربع و ذخیره زمینشناسی 1/1 میلیارد تن زغالسنگ کک شو، یکی از چهار ناحیه حوزه زغالی طبس و بزرگترین حوزه زغالسنگ ککشو ایران محسوب میگردد. سینهکار - P8/TG - ، یکی از سینهکارهایی است که جهت آمادهسازی روش استخراج و استخراج زغالسنگ در حال کار میباشد و جنس سنگ سینهکار، بیشتر از زغالسنگ میباشد. طول سینهکار تا آخرین برداشت 500 متر میباشد.[3]
-3روش تحقیق
مقدار CH4 آزاد شده در معادن زغالسنگ، بستگی به عوامل متعددی دارد. مهمترین آنها رتبه زغالسنگ، عمق زهکشی و روش استخراج معادن است. رتبه زغالسنگ، تفاوت در مراحل تکامل زغالسنگ را نشان میدهد. از آنجا که فشار با عمق معدنکاری زغالسنگ و ظرفیت جذب افزایش مییابد، برشهای عمیقتر زغالسنگ، حاوی متان بیشتری خواهند بود. استخراج زغالسنگ، منجر به انتشار متان بیشتری از زغالسنگ میگردد. محتوای درزهای عمیقتر، دارای 5 تا 15 درصد CH4 است.[4] در جدول 1 مشخصات سینهکار P8/TG ذکر شده است.
-1-3تحلیل دادهها با استفاده از سیستم فازی
نحوه ارتباط بین منطق فازی و شبکه عصبی، باعث به وجود آمدن انواع مختلفی از سیستمها شده است. بسیاری بر این باورند که اطلاق کلمه نوروفازی به تمامی این ترکیبات، درست نمی باشد، چراکه برخی از این ترکیبات، ارتباطی تکمیلی با یکدیگر داشته و به جای هر یک از این اجزاء می توان سیستم های دیگری مانند درخت تصمیم، الگوریتم تکاملی و از این دست را جایگزین نمود. به عبارتی، اختصار نوروفازی به سیستم ترکیبی حاصل از شبکه عصبی و سیستم استنتاجی فازی گفته شده که در آن شبکه عصبی به عنوان تعیینکننده پارامترهای سیستم فازی مورد استفاده قرار می گیرد. منظور از تعیین پارامترهای سیستم فازی توسط شبکه عصبی، تعیین اتوماتیک پارامترهای فازی، مانند قوانین فازی و یا توابع عضویت مجموعه های فازی است. در مقابل نوروفازی، شبکه عصبی فازی قرار دارد که در آن از منطق فازی برای بهبود عملکرد شبکه عصبی استفاده می شود. در این شبکه ، منطق فازی فرع بوده و تنها برای بهبود شرایط شبکه عصبی و یا اضافه نمودن مفهوم عدم قطعیت به شبکه مورد استفاده قرار میگیرد.[6]
توضیح در رابطه با سیستمهای عصبی فازی، به شرح زیر است. سمت چپ، قسمت input و نشاندهنده مقادیر ورودی، inputmf نشاندهنده قوانین ورودی و rule نشاندهنده قوانین نرمافزار، outputmf نشاندهنده قوانین خروجی و output نشاندهنده مقادیر خروجی است. در نرمافزار متلب برای سیستم فازی، ابتدا باید متغیرهای ورودی و خروجی مشخص شوند. در این مقاله، پارامترهای Drilling، Blasting، Jiggring Muckout , Support به عنوان متغیرهای ورودی و گاز CH4 به عنوان متغیر خروجی لحاظ شدهاند. شکل 1 دادههای ورودی و داده خروجی در سیستم فازی را نمایش میدهد.
