Reducing electrical costs for a mine ventilation system with the aid of simulation software

Abstract

Eskom, the South African state owned power utility, offers a demand side management (DSM) program that suggests different electrical energy tariffs during different times of the day for large consumers of electrical energy, such as the mining sector. Since ventilation systems are of the largest consumers of electrical energy on a mine, the focus of this paper is the application of simulation software to predict what potential savings can be achieved by applying configurational changes to a mine’s ventilation system, whilst maintaining a safe underground mining environment. A combination of the VUMA3D-Network, VUMA3D-Live and VUMA3D-Transient mine planning and monitoring software packages are used to predict what the changes in a mine’s ventilation system will be before applying actual changes to the fan configurations. Different scenarios are simulated to ensure that the planned ventilation changes do not affect workers negatively or cause any health and safety issues. In this manner, the mine is assured that the ventilation performance remains within the specified limits as prescribed by the Mine Health and Safety Act of South Africa while saving on electrical energy costs. Real-time data of specific events is obtained from a specific mine and compared to simulations done for the same events at the same mine. This is done to verify that the simulation software is accurate enough to be used as a prediction tool. Predictions are then made on an platinum mine in the Western region to determine what savings can be achieved under various ventilation scenarios. Eskom, die Suid-Afrikaanse staatsbeheerde kragvoorsiener, bied 'n aanvraagbestuursprogram wat beteken dat verskillende elektrisiteitstariewe gedurende verskillende tye van die dag vir groot verbruikers van elektriese energie, soos die mynbousektor omdat ventilasiestelsels van die grootste verbruikers van elektrisiteit op 'n myn is, is die hooffokus van hierdie verhandeling die toepassing van simulasiesagteware om die potensiële besparings te voorspel wanneer konfigurasieveranderinge aan die ventilasiestelsel van 'n myn aangebring word, terwyl daar terselfdetyd 'n veilige ondergrondse mynbou-omgewing gehandhaaf word. 'n Kombinasie van die VUMA3D-Netwerk, VUMA3D-Live en VUMA3D-Transient mynbeplanning en moniteringsagtewarepakkette word gebruik wat die veranderinge in 'n ventilasiestelsel se invloed sal te voorspel voordat daar enige werklike veranderinge aan die waaierkonfigurasies aangebring is. Verskillende scenarios is gesimuleer om te verseker dat die beplande ventilasieveranderinge nie 'n negatiewe invloed op werkers het of enige kwessies rakende gesondheid en veiligheid tot gevolg het nie. Dit verseker dat die ventilasieprestasie binne die gespesifiseerde perke bly soos voorgeskryf deur die Wet van Myngesondheid en – veiligheid van Suid-Afrika, terwyl daar besparings op die koste van elektriese energie bekom word. Intydse data van spesifieke gebeure wat verkry word vanaf 'n spesifieke myn word vergelyk met simulasies vir eenderse gebeure op dieselfde myn. Dit word gedoen om te bevestig dat die simulasiesagteware akkuraat genoeg is om gebruik te word as 'n voorspellingsinstrument. Voorspellings word dan vir 'n platinummyn gemaak wat geleë is in die Westelike streek van die mynboubedryf in Suid-Afrika, om te bepaal watter finansiele kostes bespaar kan word onder verskillende ventilasiescenarios.