اولویت‌بندی مخاطرات استخراج مکانیزه زغال‌سنگ‌ در روش جبهه‌کار بلند، مطالعه موردی معدن زغال‌سنگ‌ طبس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 دانشگاه شهید باهنر

3 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

استخراج زیرزمینی زغال‌سنگ‌ همواره به عنوان یکی از پرمخاطره‌ترین فعالیت‌های معدنی شناخته می‌شود. خطرات ناشی از وقوع حوادث احتمالی در این معادن میتواند باعث صدمات جبران‌ناپذیر جانی،خرابی و از بین رفتن تجهیزات و همچنین ایجاد وقفه در فرآیند تولید معدن شود. به همین دلیل تحلیل ریسک در معادن زغال‌سنگ‌ از اهمیت بالایی برخوردار است. اولین مرحله از یک فرآیند آنالیز ریسک، شناسایی مخاطرات است. در این پژوهش ابتدا مهمترین مخاطرات استخراج مکانیزه زغال‌سنگ‌، با استفاده از ترکیب روش‌های کتابخانه‌ای و قضاوت متخصصان شناسایی شد. اولویت‌بندی مخاطرات شناسایی شده با استفاده از فازی‌سازی روش تصمیم‌گیری TOPSIS با کاربرد معیار‌های اصلی احتمال وقوع، شدت پی‌آمد و واکنش و همچنین زیرمعیارهای آسیب‌پذیری و قابلیت شناسایی انجام گرفت. نتایج نشان می‌دهد شدت پی‌آمد با وزن 416/0 و واکنش با وزن 293/0 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان تأثیر در رتبه‌بندی مخاطرات استخراج مکانیزه زغال‌سنگ‌ است. کاربرد مدل ارایه شده در معدن طبس نشان می‌دهد ریزش در سقف کارگاه استخراج و ریزش در راهروهای پهنه‌های استخراجی با شاخص شباهت 832/0 و 823/0 به عنوان مهمترین مخاطرات این معدن شناخته می‌شوند. همچنین نشست سطح زمین و هجوم آب‌های زیرزمینی با شاخص شباهت 492/0 و 482/0 دارای کمترین شاخص شباهت در میان مخاطرات شناسایی شده است. به منظور بررسی حساسیت رتبه‌بندی گزینه‌ها به تغییرات وزن شاخص‌ها، یک تحلیل حساسیت نیز انجام شد. نتایج نشان دهنده‌ی عدم حساسیت مدل ارایه شده نسبت به وزن معیارهای تصمیم‌گیری مورد استفاده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Prioritization of hazards in mechanized longwall coal mining: a case study of Tabas Coal Mine

چکیده [English]

Underground coal mining has always known as one of the most hazardous mining activities. The risk of possible incidents in these mines may cause the irreparable damages such as death or personal injury, damage and loss of equipment or interrupting the production process of mines. For this reason, the risk analysis has a very important role in underground coal mines. Hazards identification is the first step of a risk analysis process. In this research by using a combination of library efficiency and expert judgment, the most important hazards in lonwall coal mining have been identified. The prioritization of identified hazards is done by using fuzzy TOPSIS. For this aim the likelihood, severity and reaction was considering as a main criteria and vulnerability and detection as the sub criteria. The results show that the severity and reaction by weight of 0.416 and 0.293 respectively has the highest and lowest impact on the hazard ranking. The proposed model was used in Tabas longwall coal mine. Results show that the roof fall at the panel face and gates by similarity index of 0.832 and 0.823 is the most important known hazards. Also, the subsidence and flooding by similarity index of 0.492 and 0.482 has the minimum level of similarity index. To determine the sensitivity of the achieved ranking, a sensitivity analysis was conducted. The results show that the proposed model has no sensitivity to the weight of decision criteria.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coal mining
  • Hazard
  • Fuzzy TOPSIS
  • sensitivity analysis
  • Tabas
[1] Sarı, M. (2002), Risk assessment approach on underground coal mine safety analysis, (Doctoral dissertation, Middle East Technical University, Department of Mining Engineering.

[2] Joy, J. (2004), Occupational safety risk management in Australian mining, Occup, Med. (Chic. Ill), vol. 54, no. 5, pp. 311–315.

[3] Duzgun, H. S. B. and Einstein, H. H. (2004), Assessment and management of roof fall risks in underground coal mines, Saf. Sci., vol. 42, no. 1, pp. 23–41.

[4] Palei, S. K. and Das, S. K. (2009), Logistic regression model for prediction of roof fall risks in bord and pillar workings in coal mines: an approach, Saf. Sci., vol. 47, no. 1, pp. 88–96.

[5] Khanzode, V. V., Maiti, J. and Ray, P. K (2011), A methodology for evaluation and monitoring of recurring hazards in underground coal mining,  Saf. Sci., vol. 49, no. 8, pp. 1172–1179.

[6] Jiang,Y., Wang, H., Xue, S., Zhao, Y., Zhu, J and X. Pang (2012), Assessment and mitigation of coal bump risk during extraction of an island longwall panel, Int. J. Coal Geol., vol. 95, pp. 20–33.

[7] Ghasemi, E., Shahriar, K and Sharifzadeh, M. (2010), A new method for risk assessment of pillar recovery operation, Saf. Sci., vol. 48, no. 10, pp. 1304–1312.

[8] Badri, A., Nadeau, S and Gbodossou, A (2013), A new practical approach to risk management for underground mining project in Quebec, J. Loss Prev. Process Ind., vol. 26, no. 6, pp. 1145–1158.

[9] Eratak, O. D (2014), Analysis and Modelling for Risk Management for Underground Coal Mines Safety, Middle East Technical University.

[10] Mark, C. and Gauna, M (2016), Evaluating the risk of coal bursts in underground coal mines, Int. J. Min. Sci. Technol., vol. 26, no. 1, pp. 47–52.

[11] Krause, E., Krzemien, A and Smolinski, A (2015), Analysis and assessment of a critical event during an underground coal gasification experiment, J. Loss Prev. Process Ind., vol. 33, pp. 173–182.

[12] Zadeh, L. A (1965) ,Fuzzy sets, Inf. Control, vol. 8, no. 3, pp. 338–353.

[13] Hwang, C. L and Yoon, K (2012), Multiple attribute decision making: methods and applications a state-of-the-art survey , vol. 186. Springer Science & Business Media.

[14] Zimmermann, H. J (2011), Fuzzy set theory and its applications, Springer Science & Business Media.

[15] Dubois, D. J (1980), Fuzzy sets and systems: theory and applications, vol. 144, Academic press.

[16] Chen, T. Y. and Tsao, C. Y (2008), The interval-valued fuzzy TOPSIS method and experimental analysis, Fuzzy Sets Syst., vol. 159, no. 11, pp. 1410–1428.

[17] Ashtiani, B., Haghighirad, F. Makui, A. Makui, and Montazer, G. ali (2009), Extension of fuzzy TOPSIS method based on interval-valued fuzzy sets, Appl. Soft Comput., vol. 9, no. 2, pp. 457–461.

[18] Ataei. M, (2010), Fuzzy multi criteria decision making, Shahrood University of Technology, (in Persian).

[19] Technical office of Tabas coal mine (1996), Geology report of Tabas coalfield, (in Persian).

[20] Sun, L (2004), A Guide to the Project Management Body of Knowledge, (PMBOK Guide), Project Management Institute, Incorporated.

[21] Hebblewhite, B. K (2007), Management of geotechnical risks in mining projects, Sch. Min. Eng. Univiversity of New South Wales, Sydney NSW, Aust.