Açık Ocak Delme-Patlatma İşlemlerinde Maliyet Azaltılması

8/2/2019 Ak Ocak Delme-Patlatma lemlerinde Maliyet Azaltlmas

1/8

2.Ulusal Krmata Sempozyumu'99, Istanbul-1999, ISBN B.16.0.KGM0.63.00.03/606.1

AIK OCAK DELME-PATLATMA LEMLERNDE

MALYET AZALTILMASI

IMPROVEMENTS IN QUARRY BLASTING COSTEFFECTIVENESS

Ayhan TEK*

ZET

Istanbul ili kitelli blgesinde krmata retimi yapan Marmara A. ta ocanda,delme-

patlatma ilemlerinde verim artrma ve maliyet drme almalar yaplmttr.Bu bdiride;patlayc tr ve delik dzeni gibi parametrelerin para boyutu,pasa ekli vepatlatma hasarna etkileri aratnlmtr.Saha patlatma veri ve gzlemleri, patlatmauygulamalarnn iyiletirilmesinde birok parametreyi gz nnde bulundurarak hem verimartrmada hem de maliyet drmede faydalar salayan SABREX bilgisayar programsonulan ile karlatn mi tr.

ABSTRACT

This paper discusses the studies which have been conducted into blast optimization andcost reduction at the quarry of Marmara A. in stanbul.The work has included a focus onfragmentation sizing,and muckpile distribution profile with respect to explosive type,and

drilling pattern.The blasting results were compared to the SABREX Blasting Model whichgives practical and graphic information about cost optimization.

* Maden Mhendisi

169


2/8

1.GR

Gnmz agrega ocak iletmeciliinde kaliteye dayanan sert bir rekabet yaanmaktadr.lkel yntemlerle alan iletmelerin pazar paylan hzla derken.yeniteknojileri aklc bir ekilde uygulayan iletmelerin sektrdeki konumu glenmektedir.

Ocak verimi ve maliyetlerini belirleyen en nemli unsur retimin lk aamas olan delme-patlatma ilemidir.I gvenlii ve minimum toplam maliyetin salanmas bu ileminoptimizasyonu le mmkn olmaktadr.Toplam maliyeti oluturan delme, patlatma, ykleme,tama ve krma operasyonlarnda yaplacak gereki maliyet analizleri,iletmenin ana amac

olan minimum toplam maliyetin elde edilmesinde byk nem tamaktadr.Fakat lkemizde birok iletme toplam maliyeti sadece grnr kalemlerle deerlendirme - yanllnadmektedir.zelIikle,dier ilemlerin verimini dorudan etkileyen delme-patlatma lemindeucuzluk endiesi ile kalitesiz malzeme kullanm ardk maliyetler yaratmaktadr.ou kezgz ard edilen bu maliyetler sadece iletme ekonomisine deil lke ekonomisine de arykler getirmektedir.

Iletmede,toplam maliyeti oluturan kalemler ayn ayn incelendiinde,en yksek kaleminkrma ileminden kaynakland grlmtr.Kmcya beslenen malzemenin tane boyutukrma ileminin verimini ve maliyetini tayin etmektedir.Bu bldiride,optimum tane boyutununelde edilmesi iin delme-patlatma ileminde yaplan pratik almalara yer verilmitir.Ortayakan sonular;kaya,kuI lan lan patlayc ve yzey parametrelerine gre tane boyutu,pasaekli ve maliyetler hakknda bilgiler veren SABREX bilgisayar program sonulan ilekarlatn lmtr.

2.UYGULANAN YNTEMN TANITILMASI

Delme sistemi ve patlayc madde zerinde yaplan almalar verim artrma ve maliyetdrme ynteminin ana hatlann oluturmaktadr.Uygulanacak yntemin daha verimliolabilmesi in aada belirtilen n almalar yaplmtr.

a)Saha jeolojisi ve kaya zelliklerinin belirlenmesi

Kaya ktlesinin yapsal durumu ve zeIIkleri,hem gvenlii hem de patlatma verimiynnden nemlidir. Saha ve labaratuvar almalan sonucunda belirlenecek bu zelliklerinbilinmesi dizayn parametreleri ve patlayc seiminde byk faydalar salamaktadr.

alma sahasndaki litolojiyi kumta-eyl ardmndan oluan Trakya formasyonu tekiletmektedir.Kuvars,feldispat,kaya paraIar,biotit-muskovit ve opak minerallerinin imento-lanmasyla oluan kayacn baz fiziksel ve mekanik deerleri Tablo 1 .de gsterilmitir.

Tablo 1 Kayaca ait baz fiziksel ve mekanik zellikler

Tek eksenli basn dayanm(Mpa)Younluk (kg/m3)Sismik dalga hz (m/sn)Elastsite Modl (Gpa)Poisson oran

50.652690467850.40

0.24

170


3/8

b)lietmede daha nce yaplan delme-patlatma verilerinin analizi

Daha nce iletmede uygulanan delikler aras mesafe,yk mesafesi,sk lama boyu gibi yzey patlatma parametreler,patlayc madde zellikleri,zg] arj ve patlatma sonularincelendiinde iri blok ve trnak problemlerinin yaand anlalmtr.

c)Personel eitimi.

Birok iletmede delme-patlatma ilerini yrten personelin eitim seviyesidktr.Patlatma ileminin ve milyarlarca deerindeki makinalannm bilgisiz ve yetkisizellere teslimi hem i gvenliini hem de ocak verimini tehlikeye atmaktadrjletmede zellikle dec makina operatrleri ve patlatma ekibine;delik delmenin nemi ve sonu-lan,patlayc madde zellikleri,patiatma emniyeti ve patlatma parametreleri hakknda teorik

ve uygulamal bilgiler verilmitir.Verim artrmada yararna inanlan ekip almasnn salklolarak yaplmas bu bilgilerin gncelletirilerek tekrar ve yaplan ilerin sk bir denetimi ilemmkn olmaktadr.

d)Uygulanacak alma programnn belirlenmesi

Yaplacak almalarn sistematik bir ekilde yrtlebilmesi iin ekil l.de gsterilenprogram uygulanmtr.Bu programda optimum tane boyutunun elde edilebilmesi iin,kaya

ve patlayc madde zelliklerine gre hazrlanan patlatma parametreleri her atm sonrasdeerlendirilerek en uygun sonular elde edilene kadar yenilenmitir.Kaya paralanmasnaetki eden parametrelerin her defasnda bir tanesi deitirilmitir. Uygun deerler eldeedildiinde dier parametrenin kesinletirilmesi yoluna gidilmitir.

ekil 1 Uygulanan Program emas

171


4/8

e)SonuIann deerlendirilmesinde kullanlacak .gzlem ve deneysel lmlerinbelirlenmesi

Atm sonularnn deerlendirilmesinde zaman alc ve pahal teknikler yerine retimiaksatmayacak sbjektif tekniklere bavurulmutur.Bu teknikler;

-Birim operasyonlar baznda maliyet analizi.

-Delici,ykleyci ve kinci makina enerji tketimleri ve zaman esasl delme,yklemelmleri.

-Video kamera.fotoraf,patar saym,geri taraf rselenmesi lmleri.

3. VERM ARTIRMA VE MALYET DRME ALIMALARI

3.1 DELME UYGULAMALARI ZERNDE YAPILAN ALIMALAR

Delme-patlatma ileminin optimizasyonunda,delme iinin hassasiyeti hayati nemtamaktadr.Hatah olarak yaplan bir delme ilemi,patlatma gvenliini tehlikeye att gibimaliyet art ve zaman kaybna neden olmaktadr.

lkemizde,delici makina operatrlerinin byk blm delik delme iinin nemini yeterikadar kavrayamamtr.Deliklerin lm yaplmadan geliigzel delinmesi, yzeyde yanl

iaretleme,gereinden ksa veya uzun delik delinmesi ve delik sapmalar ska rastlananhatalardr.Delic makina operatrlerinin eitimi ve denetlenmesi hatal delme ilemlerinibyk lde azalttndan personel eitimine azami zen gsterilmitir.

"letmede ayna boyundan daha ksa delinen delikler ve trnak problemini nlemek iinayna altnda yardmc delik delinmesi" esasna dayanan eski delme sisteminin i gvenlii veekonomi ynnden sakncalar tad grlmtr.Zra ayna altnda delme ve arj ilemisrasnda meydana gelebilecek bir kaza faturas para ile llemeyecek kadar bykolacaktr.Bu sistem terkedilerek "deliklerin uygun bir alt delme ile ayna yksekliinden birmiktar daha fazla delinmesi" esasna dayanan sisteme geilmitir.Ocak iin yaplan kayamekanii deneyi eri,kul lan lan patlayc madde zelkleri,yemlemenn yeri ve miktan,ykmesafesi gibi faktrler gz nnde bul undum lduunda,0.5 metrelik bir alt delmenin yeterliolaca hesaplanmtr.ekil I.de gsterilen alma programna gre,delikter 10 metrelik anaretim basamaklarnda 0.5 metrelik bir alt delme verilerek hazrlanmtr.Mevcut patern vekullanlan patlayclar deitirilmeden yaplan patlatma sonular eski sistem le u noktalardakarlatrln tr;

a)Delic makina performans :Net delme zaman,yakt tketimi ve manevra srelerizerinde zaman ve enerji tketim lmleri yaplmtr.Eski sisteme gre zamanda%30,enerjide %17 tasarruf salanmtr.

b)Patlayc tketimleri ve arj sresi :Yatay deliklere arj edilen ekstra patlayctketimleri ve patlayc arj sreleri gz nnde tutularak yaplan karlatrmada,patlaycdan %15,arj sresinden %20 tasarruf salanmtr.

172


5/8


6/8

d)YkIeyici makinalann enerji tketimleri ve zaman esast ykleme lmleri gz nndebulundurulduunda %19'luk tasarruf salanmtr.

TABLO I. Eski sistemle Ulalan nihai sistemin karlatrlmas

Kaya

Ayna yksekliiDelik boyuDekeraras mesafeDilim kahnh\(Yk)Delik apBir delikten eldeedilen hacimKullanlan T.A.NANFO an" boyuBir delikte kullanlan

ANFOBir delikte kullanlanyemleyici miktar

Bir delikte kullanlanateleyici miktarBirim mJ bana den

ANFO miktar

Birim mJ bana denyemleyici miktarBnm m"* bana denateleyici miktarBirim mJ bana delikmetrajBirim ANFO maliyetiBnm yemleyici maliyetiBirim ateleyici maliyetiBirim delik maliyetiBirim m3 ANFO maliyetiBirim m3 yemleyicimaliyetiBirim m3 ateleyicimaliyetiBirim m3 delik maliyetiToplam maliyet

Fabrika koullarndahazrlanan ANFOLitik Arenit

10 m10.5 m3.5 m2.5 m89 mm2.5*3.5*10=87.5 mj

thal prill poroz7.5m38 kg

Ikg.

1 adet elektrikli kapsl38/87.5=0.434 kg/mJ

1/87.5=0.011 kg/m3

1/87.5=0.011 kg/m3

10.5/87.5=0.120 m/m3

0.40 $/kg1.9 S/kg1.00$/adet2 S/m0.434*0.40=0.174 $/mJ

0.011*1.9=0.021 $/m3

0.011*1.00=0.011 $/m3

0.120*2=0.240 $/mj

0.446 S/m5

letmenin kendi bnyesindehazrlad ANFOLitik Arenit

10 m10.5m2.5 m2.5 m89 mm2.5*2.5*10=62.5 mJ

TUGSAT.A.N7.5 m45 kg

lkg.

1 adet elektrikli kapsl45/62.5=0.720 kg/m3

1/62.5=0.016 kg/m3

1/62.5=0.016 kg/m3

10.5/62.5=0.168 m/m3

0.25 $/kg1.9$/kg1.00 $/adet2$/m0.720*0.25=0.180 $/mJ

0.016*1.9=0.030 $/m3

0.016*1.00=0.016 $/m3

0.168*2=0.336 $/mJ

0.562 $W

174


7/8

3.2.2 Sulu deliklerde yaplan almalar

lkemizde,iletmelerde su problemi le karlaldnda genellikle uygulanan yntemdelikteki suyun hava ile boaltlmaya allmas ve/veya Anfo'nun torbalara konularakarjlanmasdr.Bu uygulamann sakncalar unlardr;

a)Torba delikten brakldktan sonra serbest d yaparak suya arpmakta,bu arada delikierisindeki kntlara srtnerek yrtlma olasl artmaktadr.Bu durumda su amonyumnitrat zerek ANFO'nun zelliklerini ve patlatma performansn olumsuz olaraketkilemektedir.

b)Torbalanarak hazrlanan ANFO'nun younluu delikte bulunan su younluundan azolduundan torbalar yrtlmasa bile dibe batmamakta bu da trnak ve iri blok problemi

yaratmaktadr.

Tm bu abalarda delik ine konulan patlaycnn patlama garantisi olmamaktadr.Patlama olsa bile,verimsiz patlatmalar sonucu oluan blgeler kazc makinalarla kazla-mayacak kadar sert,tekrar delinip pat 1 atlamayacak ekilde rselenmi olduundan hemtehlikelere maruz kalnmakta hem de maliyet ykselmektedir.

Bu gibi sorunlarn nne geebilmek iin letmede sulu delik probleminin olduu yerlerde suya dayankl emlsiyon patlayc kullan!mtr.{Powergel P-750).Paterndaraltlmadan ve patlatma verimi riske sokulmadan yaplan patlatmalarla,torbalama sisteminegre iilik,tmak ve iri blok problemlerinde nemli azalmalar salanmtr.

33.3 ALIMA SONULARININ DEERLENDRLMES

iletmede ki yldan bu yana srdrlen verim artrma ve maliyet drmeuygulamalarnn odak noktasn delme-patlatma almalar oluturmaktadr.Patlayc maddereticisi ve iletmeci ibirlii ile yrtlen bu almada i gvenlii ve verim ynndennemli avantajlar salanmtr.

Bu almadaki en byk eksikliimiz deney saylarnn kstl olmas ve yaplandeerlendirmelerin sbjektif tekniklere dayanmasdr.lletmede retimin aksatlmamas iin

uygulanamayan elek analizi gibi hassas tekniklerle tane boyu deerlendirilmesi ve atelemesisteminin tane boyutuna etkisi nmzdeki yllarda yaplacak almann ana konulanolacaktr.

Tane boyutuna etki eden bir ok parametrenin varl dnldnde, gelenekseldeneme-yanlma yntemleri ile optimum patlatma dizayn yapmak bir hayli golmaktadr.Bu durumda bilgisayar modelleme teknikleri nem yararlar salamaktadr.Bualmada,tane boyutu ve pasa durumu hakknda pratik ve grafiksel bilgiler veren SABREXbilgisayar programndan yararlanlmtr.Bu ve benzeri bilgisayar programlan belirli koullaraltnda gerekletirilmi pek ok atm sonucu elde edilen deneyimlerin matematiksel olarakmodellenmesiyle olumutur. Dolaysyla her sahada dorudan optimum sonu vermelerini

beklemek hata olur.Nitekim program sonulan gerek atm sonulan ile karlatrldndatane boyutunda %20,pasa eklinde %25'ler mertebesinde farkllklar gzlemlenmitir.Bununla birlikte bu programlann lkemizde de ele alnarak gelitirilmeleri ve kullanlmalar

nemli faydalar salayacaktr.

175


8/8

4.SONU

Gnmzde artan sanayileme ve ehirleme sonucu krmataa olan talep hem kalite hemde miktar olarak artmtr.Kalteden dn verilmeden bu talebin karlanmas agrega ocakiletmeciliinde minimum toplam maliyet ile istenilen boyutlarda maksimum malzeme eldeedilmesi retimin ilk aamas olan dehne-patlatma ileminin optimizasyonu ileolasdr.Kendisinden sonraki ilemlerin randmann dorudan-etkileyen delme-patlatma iininsorumluluk sahib,yi eitilmi personel tarafndan gerekletirilmesU gvenlii ve patlatma

verimini belirleyen en nemli zelliktir.

Toplam maliyeti delme leminden krclarn verimine kadar bir btn erisindedeerlendiremeyen iletmeler kendi ekonomilerine olduu kadar lke ekonomisine de zarar vermektedir.UIkemizde zellikle patlayc madde seimi konusunda byk hatalar yaplmaktadr. Birim maliyete bakp szde ucuz patlayc kullanm ile ykleyici ve kincimakinalarda an ypranmalar ve yksek maliyet yaratlmakta,dozer ve kinci gibi yardmcekipman kullanmna ihtiya duyulmakta en nemlisi ise i gvenlii tehlikeyeatlmaktadr.Tm bu olumsuzluktan nlemenin yolu,patlatIacak kaya zelliklerinin

bilinmesi,bu kayaca uygun patlayc seimi ve yzey dizaynlarnn salkl bir ekilde yaplmasdr. maknalar ve patlayc reticileri ile iletmelerin bu konuda yapacaklaribirlii verim artrma ve maliyet drme almalarnda nemli yararlar salamaktadr.

5.TEEKKR

Bu almann yaplmasnda hibir yardmn esirgemeyen sayn Necmi akc ve

personeline teekkr bir bor bilirim.

6.KAYNAKLAR

l.Bellairs,P.G,1995 Optimum Drilland Blast an Ever Changing Target,IntemationalSociety of Explosive Engineers-Proceedings of the Twenty-First Annual Conference

2.ErdiI,M-Erko,.Y,1995 Patlatma Sonras Paralanan Malzemenin Tane DalmnBelirlemeye Ynelik Modelleme almalarna Bir Yaklam.Trkiye H.MadenciUkKongresi

3-Tek.A -Erdil,M,1998 ANFO Kalitesinin Kaya Patlatma Verimine Etkisi,3.Delme vePatlatma Sempozyumu,Ankara

4.T.N Hagan,1983 The Influence of Controllable blast parameters on fragmentation andmining costs,First International Symp.on Rock Fragmentation by blasting.

176

Documents

Açık Ocak Delme-Patlatma İşlemlerinde Maliyet Azaltılması