Discrete event simulation of a shearer performance for a longwall operation
Uzunayak üretim sistemine sahip bir yeraltı madeni için ayrık olay simülasyonu ile kesici performansının incelenmesi
- Tez No: 521427
- Danışmanlar: PROF. DR. CELAL KARPUZ, DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ERKAYAOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Ayrık olay benzetimi, Yer altı madenciliği, Discrate event simulation, Underground mining
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Maden İşletme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kömür, dünya çapında enerji üretiminin önemli bir parçasıdır ve sürdürülebilir kalkınmada önemli bir role sahiptir. Açık ocak yöntemi ile elde edilebilecek kömür miktarı giderek azalmaktadır ve bu da hem yerel hem de küresel ekonomi için verimli yeraltı madencilik operasyonlarını önemli kılmaktadır. Yeraltı kömür madenciliği, yüksek miktarda ekipman yatırımı gerektiren riskli bir endüstri olarak değerlendirilmektedir. Yeraltı kömür madenlerine yapılan yatırımın büyük bir kısmı genel olarak ilk ekipman harcamalarının sermaye maliyeti ile ilgilidir. Bu nedenle yeraltı kömür madenlerine yapılan ekipman yatırımı, sık sık tekrarlanmayan bir karar verme süreci olarak düşünülebilir. Bu durum maden ekipmanının seçimini önemli bir karar haline getirmektedir ve bu yeraltı kömür madenciliği faaliyetlerinde en kritik mühendislik uygulamalarından biridir. Fakat, madencilikte mühendislik uygulamaları maden ekipmanının seçimi ile sınırlı değildir. Operasyonel kararların çoğunluğu madendeki sistemin kurulmasından sonra başlar. Kurulmuş bir sistemdeki ana mühendislik hedeflerinden biri, sistem içerisinde küçük veya büyük değişiklikler yaparak sistemin verimliliğini arttırmaktadır. Bunun için system içerisindeki her bir faktörün sistem performansı üzerindeki etkisi araştırılmalıdır. Bu çalışmanın amacı, tam mekanize uzunayak kömür üretim yöntemine sahip olan bir madende, kesici performansını çift tamburlu kesici, bantlı konveyör, ara yükleyici ve zincirli konveyörün modellenmesini kapsayan ayrık olay simülasyonu ile inceleyerek operasyonel düzeyde üretim üzerindeki en etkili faktörü belirlemektir. Bu çalışmadaki model, çift yönlü kesim sistemine sahip tavan kömürü göçertmeli uzunayak kömür üretim yöntemi (LTCC) için geliştirilmiştir. Yeraltı madeninde uygulanan üretim yöntemi, Underground Talpac® ve Arena® Simülasyon programlarında modellenmiştir. Model, Türkiye'de uzunayak üretim yöntemine sahip bir yeraltı kömür madeni işletmesinden toplanan gerçek operasyonel verilerle doğrulanmış ve onaylanmıştır. Modelde 20 farklı senaryo değerlendirilmiş ve sistem performansı üzerine en etkili faktör, kesicinin gecikme süresi olmuştur. Modelden elde edilen bulgular, bir arındaki ortalama üretiminin 726.73 t/gün ve kesicinin kullanım süresinin ortalama 89.07 dk/gün olduğunu ortaya çıkarmıştır. Buna ek olarak model, kesicinin gecikme süresinin fiili durumun %80'ine düşmesi durumunda, bir arındaki ortalama üretimin 162.03 t/gün ve kesicinin kullanım süresinin 19.58 dk/gün artırılabileceğini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Coal is an essential part of energy generation worldwide and has a major role in sustainable development. The amount of coal that can be extracted by surface mining is getting less which makes efficient underground mining operations crucial for both local and global economy. Underground coal mining is considered as a risky industry with a requirement of high amount of equipment investment. The majority of the investment in underground coal mines is generally related with the capital cost of initial equipment expenses. Therefore, equipment investment in underground coal mines can be considered as a decision making process that is not repeated frequently. This situation makes the selection of the mining equipment is an important decision and so, it is one of the most critical engineering judgement practices in underground coal mining activities. In addition to this, engineering judgement processes in mining are not restricted with the selection of the mining equipment. The majority of the operational decisions starts after the establishment of the mining system. One of the main engineering goals in an established system is increasing the efficiency by minor or major changes in the system. For this, effect of each factor on the system performance should be investigated. The objective of this study is to examine the shearer performance for a longwall mine by discrete event simulation that includes modelling of the double-drum shearer, belt conveyors, stage loader, and armoured face conveyor (AFC) and as a result, to determine the most influential factor on production in the mining operations. In the study, the model is developed for the longwall top coal caving method (LTCC) having bi-directional cutting system. The underground mining system is modelled in Underground Coal Talpac® Software, and Arena® Simulation Software. The model is verified and validated by real operational data collected from an underground longwall coal mining operation in Turkey. 20 different scenarios were assessed in the model and duration of the shearer delay was the most influential factor in the system. Findings from the model revealed that daily coal production on the longwall face is 726.73 t/day and shearer utilization is 89.07 min/day in average. In addition, the model showed that when duration of the shearer delays is decreased to 80% of the actual situation, daily coal production on the longwall face, and shearer utilization could increase as much as 162.03 t/day and 19.58 min/day, respectively.
Benzer Tezler
- Development of a discrete-event simulation engine with concurrent constraint programming
Eşzamanlı kısıt programlama ile bir kesikli-olay simülasyon motoru geliştirilmesi
GÜRKAN ÖZHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HALİT OĞUZTÜZÜN
- Determination of the optimal equipment fleet for overburden stripping operation in a surface coal mine with discrete event simulation
Ayrık olay simülasyonu ile bir açık ocak kömür madenindeki dekapaj kazısı için en uygun filo ekipmanlarının belirlenmesi
ŞAHABETTİN MERT AYTAÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ERKAYAOĞLU
- Geniş ölçekli ağlar için yeni bir dağıtık ayrık olay tabanlı benzetim yaklaşımı ve uygulaması
Design and implementation of a new discrete event based distributed simulation approach for large-scale networks
BÜLENT ÇOBANOĞLU
Doktora
Türkçe
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN EKİZ
YRD. DOÇ. DR. AHMET ZENGİN
- Montaj hattı dengeleme karar problemlerinde iş süreçlerinin ayrık olay simülasyonu ile modellenmesi ve çok amaçlı optimizasyonu: Bir imalat işletmesi uygulaması
Modeling of business processes with discrete event simulation in assembly line balancing decision problems and multi-objective optimization: A manufacturing enterprise application
GÜLPER BASMACI AKTUNA
- A Testbed based on discrete eventsimulation for performance evaluation of multicast protocols
Çoğa gönderim protokollerinin performans değerlendirmesi için aylık olaylı benzetime dayalı bir sınama ortamı
BÜLENT ELMACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ATTİLA ÖZGİT
YRD. DOÇ. DR. HALİT OĞUZTÜZÜN