Bilimsel Madencilik Dergisi

Bilimsel Madencilik Dergisi

Cilt 51 - Sayı 2-3 (Haziran-Eylül 2012)
Uzunayak Üretiminin FLAC3D İle Modellenmesi - Modeling of Longayak Production with FLAC3D
Sayfa 3-13 Güneş Ertunç, Mehmet Ali Hindistan, Bahtiyar Ünver

ÖZET

Yeraltı kömür madenciliğinde, damar eğimi, kalınlığı ve formasyon yapısı uygun olan koşullarda tam mekanize uzunayak üretim yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek yatırımlar gerektiren bu yöntem, diğer geleneksel madencilik yöntemlerine göre sağladığı yüksek üretim sonucunda birim üretim maliyetinin daha düşük tutulabilmesi nedeniyle tercih edilmektedir. Sağlam tavan koşullarında yeni bir panonun üretimine başlandığı ilk aşamalarda, ayak arkası göçmeyebilmekte ve ayak gerisine doğru sarkan tavan taşı nedeniyle tahkimat üniteleri üzerine gelen düşey gerilme değeri göçük oluşuncaya kadar sürekli olarak artmaktadır. Düşey gerilmenin artması, tahkimat ünitelerinin üzerine aşırı yük binmesine neden olmaktadır. Ayrıca, ayak arkasında oluşan büyük boşluğun aniden göçmesi ayak tahkimatı üzerinde aşırı dinamik yük binmesine neden olmaktadır. Bu çalışmada yeraltı uzunayak üretim yöntemi FLAC3D yazılımı kullanılarak sayısal olarak modellenmiştir. Bu modelleme çalışmalarında gerekli tanımlamalar yapılırken Çayırhan linyit madenine ait değerler (geometrik ölçüler, jeomekanik değişkenler, vb.) kullanılmıştır. Yapılan analizler sonucunda ayak ilerlemesi ile genel olarak ayak çevresinde meydana gelen basınç değişimleri incelenmiştir. Göçüğün oluşması ile ayak önü dayanak basınç değerlerinde düşme olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Uzunayak madenciliği, göçük, FLAC 3D

ABSTRACT

Fully mechanised longwall mining for coal production is widely used when seam inclination, thickness and formations are suitable. Although this kind of methods need high initial investments, its high productivity decreases unit production cost if it is compared to traditional systems. Mechanised systems are fast and productive, but in some situations production rate might extremely decrease and dangerous production conditions might occur. One of these conditions arises if hanging wall do not cave properly during production. This may occur especially when production of a new longwall panel is started. If hanging wall strata do not cave in time, it starts to act as a beam on support units and thus stress on the units increase continuously as a result of cantilever effect. This stress increment on the units causes shortening in the height of support units and thus production rate decreases to a very low levels. In this study, longwall mining method is modeled numerically by using FLAC3D software to investigate stress distribution during production stages. As much as possible, input parameters of the model are defined according to the characteristics (geometry, geomechanic parameters, etc.) of Çayırhan coal mine. Stresses are analysed and it is seen that vertical stress at the face decreased as the gob occurs.

Keywords: Longwall, Gob, FLAC 3D

Patlatmada Harcanan Faydalı Enerji̇ ve Patlatma Veri̇mi̇ Arasındaki̇ İli̇şki̇ni̇n Araştırılması - Investigation of the Relationship Between Spent Useful Energy and Blasting Data in Explosion
Sayfa 15-27 Ülkü Kalaycı, Ümit Özer, Abdulkadir Karadoğan

ÖZET

Patlatma sırasında açığa çıkan toplam enerjinin (Et) bir kısmı kayaya basınç uygulayarak kırılmasına harcanırken (Ep), bir kısmı kaya kütlelerinin ötelenmesine dolayısıyla kinetik enerji olarak (Ek), kırma ve ötelenmeye yetmediği durumlarda sismik enerji olarak (Es) ve bir kısmı da ısı, ışık ve gürültü (Enm) olarak atmosfere yayılmaktadır. Enerjinin korunumu ilkeleri doğrultusunda, bu kademelerde harcanan enerji oranlarının lineer toplamlarının, başlangıçta patlayıcı maddenin kimyasal yapısı sebebiyle sahip olduğu enerji miktarına eşit olması gerekir. Faydalı iş yapmaya harcanan enerji, kaya kütlesini istenen boyuta getirmek ve yığını istenen miktarda ötelemek için gerekli olan enerji miktarıdır. Bu çalışmada, üç farklı taşocağında izlenen toplam yedi adet atımda, kinetik enerji, parçalanma enerjisi ve sismik enerji miktarları belirlenmiş ve faydalı iş yapabilen enerji oranları hesaplanmıştır. Çalışmanın sonunda, faydalı enerji ile patlatma verimi arasındaki ilişki incelenmiş, yorumlanmış ve patlatma verimini sayısal olarak tanımlayan bir eşitlik önerilmiştir.

Anahtar kelimeler: Patlatma enerji bileşenleri, faydalı patlatmada enerjisi, patlatma verimi

ABSTRACT

A part of the total explosive energy (Et), (Ep), is consumed for the rock fragmentation by exerting the pressure on the rocks, another part, (Ek), is consumed for the movement of the rock in cases which it is insufficient for breakage and movement, another part, (Es), is spent as seismic energy through the rock and the rest of the energy, (Enm), is released to atmosphere as heat, light and noise. In accordance with principle of conservation of energy, the total of these consumed energies should be equal to the chemical energy of the explosive material at the beginning. The amount of useful energy spent is fragments rock mass to desired size and displaces the muckpile to required distance. In this study, seven shots observed in three different quarries and kinetic energy, fragmentation energy and seismic energy were determined and the ratio of useful energy is calculated. As the result of the studies, the relationship between useful energy and blasting efficiency investigated, interpreted and an equation which numerically presents blasting efficiency was suggested.

Keywords: blasting energy components, useful blasting energy, blasting efficiency 

Kuru Kömür Zenginleştirme Yöntemlerinin Tanıtılması ve Bazı Türk Kömürlerinin Temizlenmesi içi̇n Gx Cihazının Denenmesi - Introduction of Dry Coal Enrichment Methods and Testing of Gx Apparatus for Cleaning Some Turkish Coals
Sayfa 29-42 Hasan Hacıfazlıoğlu

ÖZET

Bu çalışmada, geçmişten günümüze kadar geliştirilmiş olan kuru kömür zenginleştirme yöntemleri tanıtılmış ve son yıllarda Çin`de geliştirilmiş olan FGX cihazı ile bazı Türk kömürlerinin zenginleştirilebilirliği araştırılmıştır. FGX cihazı ile yapılan deneyler sonucunda, Türk kömürlerindeki kül ancak %10 ile 15 aralığında giderilebilmiştir. FGX cihazı ile yüksek kül giderme oranları sağlanamamıştır. Manisa (Soma) kömürüne uygulanan yüzdürme-batırma deneyi sonucunda, Soma kömüründen %6.50 ile %25.52 küllü temiz kömürlerin elde edilebileceği görülmüş ancak FGX cihazı ile optimum koşulda %30 küllü temiz kömür elde edilmiştir. FGX cihazı ile yüksek kül giderim değerlerinin elde edilememesinin en büyük nedeni başta Taggart kriteri, yani ayırma ortamının (havanın) yoğunluğunun düşük olmasıdır. Ayrıca FGX cihazının bir diğer sakıncası 10mm`den daha ince taneleri hiç ayırmadan direkt temiz kömür ürününe geçirmiş olmasıdır. Sonuç olarak FGX, 10 mm`den daha büyük tanelerin zenginleştirilmesinde verimli olup, yalnızca ön-zenginleştirme amacına yönelik olarak kullanılabilecek bir kuru zenginleştirme cihazıdır. Özellikle Termik santrallerin yaygınlaştığı günümüzde, serbest yan taşların bu cihaz ile uzaklaştırılması santralde yakılan kömürün külünde düşüler sağlayacak ve ısıl değeri artarken oluşturduğu cüruf ve uçucu kül miktarı azalacaktır.

Anahtar Sözcükler: Kuru Zenginleştirme, Kömür, FGX, Akışkan Yatak, Havalı Jig, Allair, Bradford

ABSTRACT

In this study, dry coal beneficiation methods, which have been developed from past to present, are introduced and beneficiability of some Turkish coals is investigated with FGX device developed in China. As a result of tests conducted by FGX device, ash in Turkish coals could only be removed at an interval of 10% to 15%. High ratios for ash removal could not be ensured by FGX device. As a result of float-and-sink test applied to Manisa (Soma) coal, it was seen that clean coals with an ash of 6.50% to 25.52% could be obtained but clean coal with 30% ash was obtained by FGX device in optimum conditions. The major reason why high ash removal values could not be achieved with FGX device is that first of all, Taggart criterion, in other words the density of separation medium (air), is low. Besides, another disadvantage of FGX device was that it carried particles finer than 10 mm directly ‘into clean coal product without separating. Consequentially, FGX is efficient in beneficiation of particles greater than 10 mm; it is a dry beneficiation device that can only be used for pre-beneficiation purposes. In the present day, when especially power plants have become widespread, removal of free lateral stones with that device would enable reductions in ash of coals burned in power plants and the amount of fly ash and slag, which they form while heating value increases, would decrease.

Keywords: Dry Beneficiation, Coal, FGX, Fluidized Bed, Pneumatic Jig, Allair Jig, Bradford

Özgül Şarjin Patlatma Veri̇mli̇li̇ği̇ne Etki̇si̇ni̇n İrdelenmesi - Examination of the Impact of Specific Shark Blasting Data
Sayfa 43-50 Abdurrahman Tosun, Gürcan Konak, Tuğçe Öngen, Doğan Karakuş, Ahmet Hakan Onur

ÖZET

Patlatma operasyonlarında sahanın yapısal jeolojisi ve kullanılan patlayıcı madde miktarı, patlatma verimini belirlemektedir. Bu iki değer, patlatma sonucu oluşan yığın boyut dağılımını ve yığın içinde meydana gelen patar miktarını etkilemektedir. Dolayısıyla yığının ortalama boyut dağılımı ve yığın içinde oluşan patar miktarının azlığı veya çokluğu da patlatma verimini tespit eden faktörlerdendir. Literatürde birçok araştırmacı, sahanın yapısal özelliklerine göre patlatma veriminin nasıl değiştiği ile ilgili birtakım araştırmalar yapmıştır. Bu çalışmada, hep aynı yönde patlatmalar dizayn edilerek sahanın yapısal özellikleri sabit tutulmaya çalışılmış ve patlatma deneylerinde kullanılan özgül şarj değerlerine göre yığının ortalama boyut dağılımı ile yığın içinde oluşan patar miktarının değişimi araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Patlatma verimi, özgül şarj, yığın boyut dağılımı, patar miktarı

ABSTRACT

Structural geology of the field and the amount of explosives used in blasting operations, determine the efficiency of blasting. These two values affect muck pile fragmentation as a result of blasting and the amount of boulder in the pile. Thus, the mean muck pile fragmentation and abundance or lack of the boulders in the pile are the factors that determine blasting efficiency. Many researchers in the literature have studied some of the change in the efficiency of blasting according to the structural characteristics of field. In this study, structural characteristics of the field kept constant by designing all blast at the same direction and mean size distribution and amount of boulders in the pile were investigated according to changing specific charges in blasting experiments.

Key Words: Blasting efficiency, specific charge, muck pile fragmentation, the amount of boulder