Bilimsel Madencilik Dergisi

Bilimsel Madencilik Dergisi

Cilt 53 - Sayı 1-2 (Mart-Haziran 2014)
Zonguldak Taşkömürü Havzası Uzunayakları İçin Bir Tavan Göçebilirlik Sınıflamasının Geliştirilmesi - Development of a Ceiling Recreational Classification for Zonguldak Hard Coal Basin Longitudes
Sayfa 3-20 Ekin Köken

ÖZET

Uzunayak madenciliğinde ayak arkasının göçmesi, etkin bir tabaka kontrolünün sağlanması, üretim verimliliğinin artırılması ile can ve mal kayıplarının en aza indirilmesi açısından oldukça önemlidir. Yaygın olarak arına paralel ahşap tahkimatın uygulandığı Zonguldak Havzası uzunayaklarında bu konu daha da önem kazanmaktadır. Bu çalışma iki bölüm halinde hazırlanmış olup çalışmanın birinci bölümünde, öncelikle uzunayaklardaki göçme mekanizması özetlenmiş ve mevcut tavan göçebilirliği sınıflamaları gözden geçirilmiştir. Sonra, göçmede etkili olan değiştirgeler toplanmış ve bir dizin halinde sunulmuştur. Daha önceden önerilmiş tavan göçebilirlik sınıflamaları özetlenmiş ve sınıflama sistemlerinde kullanılan değiştirgeler oransal olarak irdelenmiştir. Daha önce önerilen göçebilirlik sınıflamaları ışığında Zonguldak Taşkömürü Havzası uzunayakları için bir göçebilirlik sınıflaması önerilmiştir. Bu çalışmada önerilen göçebilirlik sınıflaması bazı seçilmiş ayaklara uygulanmış ve diğer göçebilirlik sınıflamaları ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak önerilen göçebilirlik sınıflamasının diğer sınıflama sistemleri ile uyum içinde olduğu görülmüştür.

Anahtar Sözcükler: Göçebilirlik, Uzunayak Madenciliği, Tabaka Kontrolü,

ABSTRACT

Cavability of the goaf in longwall mining is rather important to maintain an effective ground control, to minimize the loss of life and property and to increase the efficiency of production. This case becomes quite important in the longwalls of the Zonguldak Basin, where timber support is extensively used parallel to the coal face. This study is prepared as of two parts; in first part of the study, first, caving mechanism of the longwalls is summarized. After that; the effective parameters for caving are mentioned and presented in a sequence. Roof caving classifications previously proposed are summarized and the parameters used in classification systems are proportionally examined. In the light of the caving classifications previously proposed, a modified roof caving classification system is proposed for the longwalls in Zonguldak Hardcoal Basin. The classification system proposed in this study, has been applied to some selected longwalls and has been compared with other roof caving classification systems. Consequently, the proposed classification system has been seen in conformity with the other classification systems.

Keywords: Cavability, Longwall Mining, Strata Control

Borik Asit Liçi ile Tosya Linyit Kömüründen Kül ve Kükürt Giderimi - Removal of Ashes and Sulfur from Tosya Lignite Coal with Boric Acid Lime
Sayfa 21-29 Hasan Hacıfazlıoğlu, Dilara Uçkan

ÖZET

Bir bor minerali olan ve ülkemizde bolca bulunan kolemanit, borik asit üretiminde kullanılan ana hammaddedir. Borik asit, genellikle antiseptik, böcek ilacı ve koku gidericilerde kullanılan beyaz kristal renkli, suda çözünen zayıf bir inorganik asit tipidir. Kömürlerin içerisinde bulunan kül ve kükürdün liç yöntemi ile giderilmesinde genellikle HCL,H2 SO4 , HF ve HNO3 gibi asitler tercih edilmekte ancak bu asitlerin çok kuvvetli olması nedeni ile kullanılmasında çevresel yönden önemli sakıncalar ortaya çıkmaktadır. Bu bağlamda, ekonomik olması koşulu ile zayıf asitlerle liç kaçınılmaz hale gelmektedir. Bu çalışma kapsamında, ülkemizde üretimi yapılan borik asit ile Kastamonu-Tosya linyit kömüründen kül ve kükürdün giderilmesi için liç deneyleri yapılmıştır. Ayrıca borik asit liçinin verimliliğinin saptanabilmesi için HF, HCL ve H2 SO4 ile liç yapılarak kül ve kükürt giderimleri karşılaştırılmıştır. Borik asit liçinin, kül ve kükürt gideriminde en az sülfürik asit liçi kadar verimli olduğu ancak HF liçine göre daha düşük verim sağladığı görülmüştür. En uygun koşulda, borik asit liçi ile kömürdeki kül değeri %14.62`den %8.60`a, kükürt değeri ise %8.77`den %5.95`e düşmüştür. HF liçi ise, kömürdeki kül değerini %3.02`ye kükürt değerini %4.27`ye düşürmüştür.

Anahtar Sözcükler: Kömür, Kül Giderme, Kükürt Giderme, Borik Asit

ABSTRACT

A kind of boron mineral abounding in our country, colemanite is the primary material used in the production of boric acid. Boric acid is a kind of weak inorganic acid which has a crystal white colour and dissolves in water and is used in germicides, insecticides and deodorizers. In the removal of ash and sulfur with leaching method, acids like HCL, H2 SO4 , HF and HNO3 are generally preferred. Yet, there are some important environmental inconveniences as they are extremely strong. In this framework, leaching with weak acids is inevitable on the condition that they are cheap. In the scope of this research, leaching experiments were conducted with boric acid on the removal of ash and sulfur from Kastamonu-Tosya lignite coal. Apart from that, to determine the efficiency of the leaching with boric acid, a leaching experiment was conducted with HF, HCL, and H2 SO4 ash and sulfur removals were compared. It was observed that boric acid leaching is at least as efficient as sulfuric acid for removal of ash and sulfur whilst it is less efficient than HF leaching. In the optimum conditions, boric acid leaching, ash value in the coal was decreased from 14.62 % to 8.60% and the sulfur in the coal from 8.77% to 5.95%. When it comes to HF leaching, it decreased the ash value in the coal to 3.02% and sulfur value to 4.27%.

Keywords: Coal, Ash Removal, Sulfur Removal, Boric Acid

Schmidt Sertliği ile Kesilebilirlik Parametreleri Arasındaki İlişkilerin İncelenmesi - Investigation of Relations Between Schmidt Hardness and Cuttability Parameters
Sayfa 31-38 Serdar Yaşar, Mehmet Çapiki, Osman Yılmaz

ÖZET

Bu çalışmada 5 farklı kayaç örneği (dolomitik kireçtaşı, fosilli kumtaşı, litik tüf, biyoklastik kireçtaşı, ve vitrik tüf) ve 2 farklı cevher örneği (bakır cevheri ve kurşun cevheri) üzerine kesilebilirlik parametreleri olarak belirlenen spesifik kesme kuvveti, spesifik normal kuvvet, spesifik enerji ve keski tüketim miktarının belirlenebilmesi için küçük boyutlu kesme deneyi, ve Cerchar aşındırıcılık deneyleri uygulanmıştır. Buna ilave olarak, numuneler üzerine Schmidt çekici deneyleri uygulanmıştır. Elde edilen Schmidt sertliği değerleri kesilebilirlik parametreleri ile ilişkilendirilmeye çalışılmıştır. Sonuç olarak Schmidt sertliği ile tüm kesilebilirlik parametreleri arasında üstel ilişkiler elde edilmiştir. Bu sonuçlar ışığında Schmidt sertliğinin bu parametreler üzerinde etkisi olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Küçük boyutlu kesme deneyi, kesilebilirlik, Cerchar aşındırıcılık deneyi, Schmidt çekici

ABSTRACT

In this study, 5 different rock samples (dolomitic limestone fossilized sandstone, lithic tuff, bioclastic limestone and vitric tuff) and 2 different ore samples (copper ore and lead ore) were subjected to small scale rock cutting test and Cerchar abrasivity test for determination of cuttability parameters which are namely; specific cutting force, specific normal force, specific energy and pick wear rate. In addition to this, Schmidt hammer test was applied on rock and ore samples and Schmidt hardness values were tried to be correlated with cuttability parameters. As a result, exponential relationships were detected between Schmidt hardness and all cuttability parameters. According to these results, it can be stated that Schmidt hardness is an affective parameter on cuttability parameters.

Keywords: Small scale rock cutting test, cuttability, Cerchar abrasivity test, Schmidt hammer

Aşırı Öğütmeyle Mekanik Olarak Aktifleştirilmiş Atık Mermer Tozları Kullanılarak Yapay Vollastonit Üretimi ve Kullanımı - Artificial Vollastonite Production and Usage by Using Excess Milling Mechanically Activated Waste Marble Powders
Sayfa 39-44 Meryem Göktaş, Murat Erdemoğlu

ÖZET

Bu çalışmada, aşırı öğütme yoluyla mekanik olarak aktifleştirilmiş mermer sanayi toz atıkları çamuru ve kuvars tozu karışımları kullanılarak yapay vollastonit (CaSiO3 ) üretimi üzerinde durulmuştur. Yapay vollastonit üretimi sürecinde mermer ve kuvars tozu karışımının kavurma sırasındaki davranışının aşırı öğütmeyle etkileşiminin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Mermer tozu ve kuvars tozunun aşırı öğütme sonundaki davranışlarını gözlemlemek üzere, bilyalı jet değirmen kullanılarak tek başına ve karışım halinde öğütme testleri gerçekleştirilmiştir. Öğütülmemiş ve öğütülmüş karışımların yapısal ve termal özellikleri tanımlanmıştır. Karışımlarda 900°-1200°C aralığında çeşitli sıcaklıklarda kavurma işlemiyle oluşan vollastonitin izleri aranmış ve karışımdaki CaCO3 ve SiO2 `nin tamamıyla CaSiO3`e dönüştüğü sıcaklık belirlenmiştir. Yapay olarak üretilmiş vollastonit ve doğal vollastonit, seramik karo çamuru reçetesine değişik oranlarda eklenmiş ve elde edilen tabletler 1000°-1200°C aralığında değişik sıcaklıklarda pişirilmiştir. Pişirme sonunda üretilen tabletlere çeşitli fiziksel, kimyasal termal ve mekaniksel testler uygulanarak, yapay ve doğal vollastonitin seramik malzemeye sağladığı özellikler karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, mermer tozu ve kuvars tozunun kavurma işlemi öncesinde aşırı öğütme yoluyla mekanik olarak aktifleştirilmesinin vollastonitin oluşum sıcaklığını düşürdüğü ve kullanıldığı seramik çamuruna pişme sonrası olumlu katkılar sağladığı ortaya çıkarılmıştır.

ANAHTAR KELİMELER: Mermer atıkları, Dönüştürme kavurması, vollastonit, mekanik aktivasyon

ABSTRACT

In this study, synthetic wollastonite (CaSiO3 ) production by using a mixture of marble industry waste sludge powders and quartz powders which were mechanically activated via intensive milling at the same time was emphasized. It has been intended to reveal the interaction between the behaviour of mixture of marble and quartz powders during roasting and intensive milling in the synthetic wollastonite production process. In order to observe the behaviour of marble powder and quartz powder mixture at the end of intensive milling, milling tests were performed individually and as mixture by using a jet ball mill. Structural and thermal specifications of non-milled and milled mixtures were defined. The foot prints of wollastonite formed by roasting process at various temperatures in the range of 900°-1200°C were searched for within the mixtures and the temperature at which the CaCO3 and SiO2 in the mixture entirely convert to CaSiO3 is determined. Synthetically produced wollastonite and natural wollastonite were added to the ceramic tile formula and tablets acquired were fired at different temperatures in the range of 1000°-1200°C. The specifications enabled to the ceramic material by synthetic and natural wollastonite were compared via running various physical, chemical, thermal and mechanical tests on tablets produced at the end of firing. In conclusion, it has been revealed that the process of mechanical activation of the mixture of marble powder and quartz powder via intensive milling prior to the roasting process, lowers the temperature at which wollastonite is formed, and provides favourable post-firing contributions to the ceramic tile sludge.

KEYWORDS: Marble waste, conversion roasting, wollastonite, mechanical activation