Upload
others
View
16
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
Dr. Necdet BİÇER
MADEN PLANLAMASI VE ALTYAPI TESİSLERİNİN
İŞ GÜVENLİĞİNDEKİ ÖNEMİ
TÜRKİYE MADENCİLER DERNEĞİ
2. ULUSLARARASI MADENLERDE İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ KONFERANSI VE SERGİSİ
05-06 ARALIK 2016
İÇİNDEKİLER1. Giriş
2. Jeolojik, Jeoteknik ve Hidrojeolojik Değerlendirme
3. Rezervlere Giriş ve Madenin Ön Dizaynı
4. Yer üstü İnşaat İşleri
5. Tahlisiye İhtiyacı ve Örgütlenmesi
6. Yeni Bir Maden İşletmesinde Ana Alt Yapı Yatırım
Projelerinin Planlanması
7. Üretim Dönemi Planlanması
8. Yeraltı Nakliyat Sistemlerinin Planlanması
8.1 Cevher Nakliyatı
8.2 Malzeme Nakliyatı
8.3 İnsan Nakliyatı
9. Havalandırma, Haberleşme, İzleme ve Uzaktan
Kontrol Sistemlerinin Planlanması
10. Mevcut Madenlerin Yeniden Yapılandırılması
11. Sonuç
MADEN PLANLAMASI
Maden işletmelerinin yıllar sürecek faaliyetleri boyunca iş güvenliği yönünden
oluşabilecek riskleri asgari düzeyde tutmak için planlama – projelendirme ve bu
doğrultuda alt yapı tesislerinin kurulumu büyük önem arz etmektedir.
Başlangıçta yanlış dizayn edilen bir maden ve/veya gerçekleştirilmesi öngörülen
yatırımların eksik yapılması uzun yıllar sürecek işletme faaliyetleri döneminde geri
dönülmez bir şekilde olumsuz etkileri olacaktır.
Projelerde öncelikle, risklerin tespitinin yanı sıra risk oluştuğunda bu risklerle ne
şekilde baş edileceği de öncelikle bilinmeli ve önleyici tedbirler hazır durumda
bulundurulmalıdır.
Derin taşkömürü madenciliği yapılan Türkiye Taşkömürü Kurumu alt yapı
tesislerinin yeniden yapılandırılmasında, özellikle iş güvenliği risklerinin azaltılması
ve risk oluştuğunda hızlı ve etkin müdahale öngörülerek dizayn edilmekte projenin
fiziksel gerçekleştirilmesi buna göre yapılmaktadır.
Yeni bir madenin geliştirilmesi genellikle arazinin yapısına uygun aralıkla sondajlar
vasıtasıyla başlatılır. Tanımlanması güç jeolojik yapılarla karşılaşıldığında daha sık
aralıklarla sondajlar yapılarak bilinmezlikler en aza indirilir.
İlk sondajlarla özellikle yer altı kömür madenciliğinde kömürün varlığı, kalınlığı ve
kalitesi belirlendikten sonra rezervi belirlemek üzere daha detaylı sondaj programı
uygulanır.
Detaylı sondaj programından elde edilen bilgilerle ayrıca; kömür havzasının
yapısı, derinliği, damar kalınlığı ve kömürün rankı, bünye külü, sülfür ve klor
içeriği ve metan gazı içerikleri belirlenir. Ayrıca jeotermik ısının ölçülmesinin yanı
sıra, yatağı çevreleyen kayaçlardan karotlar alınarak laboratuvar ortamında
jeoteknik özellikler belirlenir.
Detay sondaj programında loglama yöntemleri de kullanılarak damar korelasyonu
yapılır.
Damar geometrileri (Damarın hangi yöne nasıl ve hangi derinliklerde devam ettiği)
sondajlara dayalı olarak yapılan jeolojik ve jeofizik çalışmalar yardımıyla maden
ocağının 3 boyutlu modelinin oluşturulmasına katkı yapar.
Jeolojik Çalışmaların Hazırlık ve Üretim Öncesinde Kullanılmak Üzere
Detaylandırılması;
Kısa ve uzun vadeli üretim planlamasına uygun olarak pano, ayak, lağım,
taban, başyukarı, başaşağı, kuyu ve bürlerin planlaması
Yer altında yapılan her türlü kazıdan elde edilecek olan litolojik, tektonik,
sedimantolojik vb. bilgileri derleyerek jeolojik bilgi arşivi hazırlanması
Kat planları, damar izohips haritaları ve jeolojik kesitlerin yapılması, yer altında
yapılan çalışmaların sürekli olarak izlenmesi ile elde edilen yeni bilgilerle harita
ve planların sürekli olarak güncellenmesi ve değerlendirilmesi.
Yer altında sürülmekte olan ve yeni planlanan lağım, kuyu, bür profillerinin
jeolojik yapı içerisindeki yerleri, durumları, doğrultuları topuk ve rezerv durumu
incelenerek varsa alternatiflerinin önerilmesi
Jeolojik yapı içerisinde, yer altı tesislerini de dikkate alarak panoların
çalışılabileceği sınırları belirlemek için yer altında gözlem, araştırma, sondaj
vb. gibi çalışmaları planlanması ve uygulanması. Bu çalışmaların ışığında
gelecekte panoların alacağı şekilleri öngörerek geleceğe dönük planların
oluşturulması
Rezerv kayıplarını önleyici çalışmaların yapılması
Maden işletmesinin sondaj arşivlerinin hazırlanması, yapılan sondajların
determinasyonlarının yapılması, stamplarının çıkarılması. Belirlenen amaçlara
göre yeni yapılacak olan sondajların lokasyon noktalarının, doğrultularının ve
eğimlerinin belirlenmesi
Galerilerdeki taban ve tavan kabarmaları, basma, göçme vb. kaya mekaniğini
ilgilendiren olayların jeolojik yönden incelenmesi ve önleyici tedbirlerin
alınmasının sağlanması
Yeraltı suları ile ilgili olarak hidrojeolojik çalışmalar yapılması ve ocak içi drenaj
proje tasarımı çalışmalarına katılması.
Jeolojik birimlerin korelasyonu ile görünür ve gerçek kalınlıklarının
stamplarının yapılması, ayrıca kömür damarlarının stratigrafik yaş tayininin
yapılması
A B’
B
A’
Derin taşkömürü madenciliğinin en öenmli yatırımları kuyulardır. Yer seçimi
yapıldıktan sonra, kuyun geçeceği güzergah boyunca yapılan pilot
sondajından elde edilen karotlarla ve jeofizik loglar yardımıyla kuyu yapımı
aşamasındaki parametreler ortaya konur.
3- REZERVLERE GİRİŞ VE MADENİN ÖN DİZAYNI
Madene giriş için alt yapı tesislerinin dizaynından önce arazide detaylı
hidrojeolojik testler ve çalışmalar yapılmalıdır. Sahada madencilik
çalışmaları için su basma riski oluşturan kayaçların varlığı halinde; ikincil
sondajlar yapılarak, enjeksiyon uygulamaları ile ve hatta dondurma
çalışmaları yapılarak önlem alınır.
Bu şekilde kuyu veya desandrenin sürülmesi esnasında ani su baskını
riski tespit edilir. Özellikle deniz, göl, baraj ve akifer altı madenciliğinin
gerektirdiği kurallara uygun maden planlaması yapılmalıdır.
Son aşamada madenin çalışacağı alanda detaylı topografik ölçümler
yapılarak sahanın ayrıntılı haritası çıkarılır. Ek olarak yüzeyde zemin
mekaniği etüdü tamamlanır. Bu sayede kuyuların açılacağı ve maden
tesislerinin yerleşeceği sahanın zemin özellikleri belirlenir.
Maden ön dizayn projesinin en önemli kararları rezervlere giriş yaparak hazırlıkların
başlatılmasıdır. Bu hazırlıklar kuyular, desandreler ile derin katlara indikten sonra ana
katların teşkil edilmesi için galerinin sürülmesidir.
Derin katlara girişte kuyular veya desandrelerin tercih edilmesinde aşağıdaki faktörler
göz önünde bulundurulur;
Maden faaliyetlerinin sürdürüleceği dönemde üretimin yapılacağı derinlikler,
Yer altında veya yer üstünde su kütlesi ve/veya su taşıyan tabakaların varlığı,
Bırakılacak topuk miktarı,
Havalandırma sistemi.
Üretime yönelik panoların dizaynı gündeme geldiğinde damarların derinliği, kalınlığı,
birbiri arasındaki mesafeler, yer altındaki büyük ve atımlı fayların doğrultuları ve
atımları, damar eğimleri, damarın tavan ve taban taşının jeoteknik özellikleri, üst
kotlardaki su taşıyan tabakaların varlığı, ani gaz degajmanı ihtimali ve damarların
kendiliğinden yanma özelliği tekrar gündeme gelir.
Mühendisler yer altı planlamasını etkileyen bu doğal koşulları değiştiremeyecekleri
gerçeğiyle yer altı pano dizaynlarının şekillendirilmesinde iş güvenliği ve yapılan
yatırımı etkileyecek ekonomik riskleri asgari düzeye indirecek şekilde düzenler.
Tüm bu etmenler göz önüne alınarak üretim mühendisleri, havalandırma
mühendisleri, kaya mekaniği uzmanları, makine, elektrik ve jeoloji mühendisleri
birlikte ekip çalışması yaparlar. Hazırlıklar devam ederken elde edilen gerçek
bilgiler, daha önce öngörülen maden tasarımının daha rafine hale gelmesi sağlar.
Burada özellikle kömür madenlerinde ani metan gazı degajmanı, grizu patlaması,
kendiliğinden yanma, kömür tozu patlama risklerine karşı başlangıçta « Yangın
Önleme Planı » yapılır. Bununla ilgili kapsamlı bir risk değerlendirmesi yapılır.
Yeni maden kurulumunda İnşaat Mühendisliğinin yüzeydeki yapılarda önemli
görevleri bulunmaktadır. Yer üstündeki yapılar desandre giriş yapılacak ağızlar ve
tahkimat kemer yapısı, kuyu bileziği dizaynı, kule tipi, kuyu vinç binası gibi
yüklere karşı uzun vadeli dayanıklı şekilde inşa edilmelidir. Ayrıca karo sahasının
gelişimine çeşitli amaçlı binaların oturacağı, güçlendirilmiş zeminler ve drenaj
sistemi göz önünde bulundurulmalıdır.
Yer altı hazırlıktan gelen ocak taşları ve lavvar atıkları için yapılacak katı atık sahası
ve tailing barajı da uzun vadeli çevresel endişelere karşı iyi planlanmalıdır.
Ayrıca kuyunun veya desandrenin açılacağı lokasyonda heyelan riski varsa kapsamlı bir
zemin mekaniği etüdü yapılır. Heyelana karşı inşa edilecek yapıların teknik özellikleri ve
standartları belirlenir.
KARO SAHASINDA KURULMASI GEREKEN TAHLİSİYE İSTASYONU
Maden idaresi, yeni kurulacak maden için tasarım veya kuruluş aşamasından başlamak üzere
tehlikeleri tanımlar, riskleri belirler ve analiz ederek risk kontrol tedbirlerini kararlaştır.
Bir maden işletmesinde iyi bir iş güvenliği yönetim sisteminin oluşturulması kazaların en aza
indirilmesi açısından son derece önemlidir ve maden işletmelerinin olmazsa olmazlarından bir
tanesidir. İşyerlerinde kazaların önlenmesi için ilk öncelikli yapılması gereken şey, işletmenin tipine
ve tehlikelerine cevap verebilen ve risk değerlendirmesi temellerine dayanan bir iş güvenliği ve
sağlık yönetim sistemi oluşturmaktır.
Acil eylem planlarının oluşturulması, uygun ekipman seçimi ve eğitimli bir maden kurtarma
ekibinin bulunması kazalar sonucunda meydana gelen kayıpları en aza indirecektir.
TTK’da yangın riskine karşı alınan önlemler şu şekilde özetlenebilir;
Risk faktörleri belirledikten sonra yangına karşı önleyici bir plan yapılmaktadır. Bu
planda yangın kaynağı olabilecek kömür damarlarının kendiliğinden yanma özelliği
yönünden sınıflandırılması yapılmış, kendiliğinden yanma, metan gazı ve kömür tozu
patlamalarına karşı merkezi gaz izleme istasyonundan sürekli izleme yapılmaktadır.
Olumsuz herhangi bir durumda yangın söndürme ve yangının yayılmasına karşı
gerekli önlemler önceden alınır.
Yangın Koruma Planı doğrultusunda bu planı gerektiğinde uygulayacak ocak
personelinden Mühendis, Nezaretçi ve İşçilerden oluşan bir ekip belirlenir. Yangınla
mücadele edecek ekip içinde yeterli sayıda kişiden oluşan Tahlisiye ekibi ve bu ekibin
kullanacağı teçhizat ve aparatların muhafaza edildiği merkezi tahlisiye istasyonu
kurulur.
Yer altında gerektiğinde yangınla mücadele ve yangın önleyici soğutma için bağımsız
Azot şebekesi uygun lokasyonlara kadar döşenir.
Ayrıca yer altında çeşitli özellikte yangına karşı kullanılacak sertifikalı köpükler ve
bunların kullanılması için gerekli teçhizat hazır bulundurulur.
Tahlisiyeci, yer altı maden işletmelerinde, ocak atmosferinin yoğun olarak zehirli ve boğucu
gazlar ihtiva ettiği, yüksek sıcaklık ve tehlikeli durumların bulunduğu ortamlara, can ve
malzemeyi kurtarmak için görevlendirilmiş ve çeşitli madencilik sanatlarından seçilerek özel
olarak eğitilmiş kişilerdir.
TTK Merkez Tahlisiye İstasyonu Alman Dräger firması işbirliği ile 1938 yılında kurulmuş ve
yıllar itibariyle tahlisiye örgütlenmesini geliştirerek 78 yıldır başta TTK olmak üzere ülkemiz
madenciliğine hizmet vermektedir. Ayrıca başta TTK olmak üzere tüm Türkiye'de tahlisiyeci
ehliyeti verme yetkisine sahip bir merkezdir.
Havza genelindeki 5 tahlisiye istasyonunda bulunan 102 adet W70 ile BG4 tahlisiye
cihazlarının periyodik bakımları ile maden işletmelerinde kullanılan yer altı gaz ölçüm ve gaz
izleme cihazlarının tamir-bakım ve kalibrasyonu yapılmaktadır.
Havza genelinde görev yapan 525 tahlisiyecinin 6 ayda bir tekamül kurslarını ve yeni
tahlisiyeci olacakların haftalık tahlisiye kurslarını yıllık ders programı çerçevesinde vererek
yeni tahlisiyecileri yetiştirmektedir.
Grizu ve/veya kömür tozu infilakı, gaz ve/veya kömür degajı, yangın, sel, su baskını vb. gibi
büyük çaplı olağanüstü olaylarda tahlisiye cihazlı olarak müdahale etmekte, ekiplerin
hazırlanmasını sağlamakta, kaza raporu tanzim etmekte ve görev verildiğinde bilirkişi olarak
çalışmalarda bulunmaktadır.
TTK’nın kurtarma, ocak yangını, göçük açma, enkaza girme, gazla mücadele konularındaki
uzmanlığı sebebiyle, ülke sathındaki birçok kamu ve özel maden işletmelerine tahlisiye ve ilk
yardım eğitimi ile ayrıca olağanüstü durumlarda kurtarma hizmeti verilmektedir. Ülkemizde 12
ilde faaliyet gösteren toplam 16 maden işletmesi ile gelen talepler doğrultusunda üniversite
öğrencilerine de kurtarma ve iş güvenliği konularında eğitim verilmektedir.
• Uluslararası Maden Kurtarma Yarışması (IMCR) dünyada, yeraltı madencilik
işletmeleri olan ülkelerin bir araya gelmesi ile oluşturulan bir organizasyondur.
Ülkemizde bu organizasyona sadece TTK davet edilmiştir. TTK ilk olarak Eylül
2012‘de Ukrayna’nın Donetks kentinde sekizincisi düzenlenen yarışmaya
iştirak ederek bu organizasyona katılmaya başlamıştır. Dokuzuncusu
Polonya’nın Katowice kentinde düzenlenen Maden Kurtarma Yarışmasında
TTK Merkez Tahlisiye İstasyonu ekibi gaz ölçer cihazları ölçüm bakım kullanım
dalında birincilik almıştır.
6- YENİ BİR MADEN İŞLETMESİNDE ANA ALT YAPI
YATIRIM PROJELERİNİN PLANLANMASI
Dünya standartlarında taşkömürü üretimine yönelik olarak kurulacak yeni bir yer altı maden
işletmesi için kurulma süresi 6-10 yıl olmaktadır. Yeni kurulacak maden işletmelerinde yapılması
gereken yatırım miktarları çok farklılık göstermekte olup, genel olarak madencilik
parametrelerine (üretim derinliği, üretim teknolojisi, damar özellikleri vs. ), bölgenin coğrafi
konumuna ve o bölgedeki yer üstü alt yapısına bağlıdır.
Gereksinim duyulacak yatırım miktarları; giderek artan çevre koruma maliyeti, ulaşım imkanları,
alt yapı (nakliye, haberleşme, konut enerji vs.) gibi yatırım ihtiyaçları kapsam dışı olduğunda;
satılabilir ton başına yapılan yatırım 60-170 $ arasında değişim göstermektedir. Tam mekanize
bir taşkömürü madeni için bu değer 150 $/ton olarak kabul edilebilir. Bu yatırım dönemi
tamamlandıktan sonra yıllık üretim kapasitesi ve yatırım yapılan katlar arası rezerv durumuna
bağlı olarak ilave yatırım 20-30 $ arasında değişim göstermektedir. Diğer yandan yatırım
dönemini takiben üretime başlayan bir işletme için idame yatırımlar gerekmektedir. Bu yatırımın
miktarı kömür tonu başına 10-15 $ arasında değişmektedir.
YILLAR 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Toplam
Fiili Yatırım (Bin $/yıl) [1] 19 16 19 24 21 27 21 17 28 15 16 4 227
İşgüvenliği İyileştirme
Teçhizatları Yatırım Durumu
(Bin $/yıl) [2] 0,52 0,02 0,57 0,00 0,52 0,00 0,96 0,80 0,67 1,24 3,82 1,64 10,76
Ton Başına 10($/t) idame
yatırım durumu (Bin $/yıl) [3] 17 15 17 16 19 17 16 15 14 13 10 7 176
Ton Başına 15($/t) idame
yatırım durumu (Bin $/yıl) 4] 25 23 25 24 28 26 24 22 20 20 14 10 261
TTK’’nın başlıca yatırımları modernizazyon, idame ve yenileme yatırımları ile makine teçhizat ve iş güvenliği
teçhizat kalemlerinden oluşmaktadır. Son 10 yıldaki satılabilir ton başına yatırımları ile yine ton başına iş
güvenliği teçhizat yatırımları şu şekilde gerçekleşmiştir:
0
5
10
15
20
25
30
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Yat
ırım
Bin
$/y
ıl
YILLAR
Fiili Yatırım (Bin $/yıl) [1]
İşgüvenliği İyileştirme TeçhizatlarıYatırım Durumu (Bin $/yıl) [2]
Ton Başına 10($/t) idame yatırımdurumu (Bin $/yıl) [3]
Ton Başına 15($/t) idame yatırımdurumu (Bin $/yıl) 4]
Görüleceği üzere son 10 yılda toplam 227 milyon TL yatırım yapılmış olup 10,76 milyon TL tutarındaki
yatırım doğrudan iş güvenliğine yapılmıştır.
Madenin projelendirilmesi için karar verilen kuyular ve desandrelerin kazısı
aşamasına gelindiğinde önceden sondajlarla belirlenen risklere karşı önlemler
alınarak kazı işlerine başlanır.
Arazide gerçekleştirilen hidrojeolojik testler ile
laboratuvar deneylerinden alınan bilgilerden
tabakaların geçirgenliği ve porozitesi elde edilir.
Bu veriler kullanılarak kuyu ve desandrelerin
inşasında su taşıyan tabakalara karşı önlemlerin
şekli belirlenir.
Kuyu kazısında ilerleme esnasında karşılaşabilecek su problemlerine karşı önlem
olarak farklı yöntemler geliştirilebilir.
Bunlar; arazinin dondurulması, kimyasal madde ve/veya çimento enjeksiyonu ile
arazideki suyun basıncının düşürülmesidir.
Kuyu kazısına başlandığında ilk olarak kuyu bileziği inşa edilir. İlerleme yapıldıkça da
inset seviyelerinin tavanında ve yatay girişlerde mahmuzlu betonarme tahkimat
yapılır. Mahmuz tahkimatı belirli mesafelerde gerektiğinde kuyu içinde tekrarlanır.
Kuyunun ilerlemesi esnasında arazinin yapısına göre kaya saplaması kullanılır.
Özellikle insetlerde tam kesit açmadan inset tavanı kaya saplamasıyla
güçlendirilmelidir.
Kuyunun açılacağı derinliğe kadar başlangıçta yapılan ve en az 50 m uzunluğunda
olması gereken pilot sondajında kesilen ve maden için gaz ve su tehlikesi oluşturan
kayaçlara güvenli mesafe olarak bırakılan 15 m’ye ulaşıldığında gaz drenajı ve su
drenajı yapmak amacıyla sık aralıklarla sondajlar yapılır. Tehlike ortadan kaldırıldıktan
sonra kuyu kazısı bitinceye kadar kesintisiz olarak pilot ve degaj sondajlarına devam
edilir.
Madene desandre ile giriş yapılmasına karar verilirse su
taşıyan tabakalar gibi problemli arazinin geçilmesi kuyu
sistemine göre daha tehlikelidir. Çünkü desandre, kuyuya
oranla bu zemini daha uzun mesafede geçecektir. Bu
durumda arazinin susuzlandırılması ve enjeksiyon
teknikleri kullanılır.
• Kuyu kazısı tamamlandıktan sonra kuyu ihraç sistemi montajına başlanır.
• Maden işletmeciliğinde, kömür ve minerallerin üretim metotları düşünülürken,
üretimin ihraç tekniklerinin de göz önüne alınması gerekmektedir. Bunların
birbirlerinden soyutlanabilme imkanı yoktur. Aynı zamanda iş güvenliği
havalandırma sistemlerini oluşturan yer altı pervaneleri de bu kapsamda
düşünülmelidir.
• İhraç tesislerinin kurulmasında, teknolojik yeniliklerin takip edilmeli ve uygulama
alanları araştırılmalıdır.
• Maliyetler, artan verimlilik ve istenilen rasyonalizasyon, ihraç tesislerine öncelik
verilmesini gerektiren nedenlerden birkaçıdır.
• Kuyu ihraç tesisleri, yer altında herhangi bir tehlikeli durumda çalışanların en hızlı
şekilde tahliye edilmesi bakımından büyük öneme haizdir.
Bir maden kuyusunun ihraç sisteminin seçimi bazı kriterlere bağlıdır. Tesis,
kömür, taş, malzeme ve insan naklinde kullanılacaksa en iyi seçim yolu servis kuyusu
olarak kafesin tercih edilmesidir. Şayet kuyunun tamamen kömür ihracına tahsisi
halinde faydalı yükün doldurma ve boşaltma sürelerinin aralıkları ve ihraç hızının
artışı bakımından ihraç kuyusu olarak skip daha elverişli olur.
İHRAÇ TESİSLERİ ÇALIŞMA SİSTEMİNİN
SEÇİMİ VE ÜNİTELERİ
a) Şovelman (kule)
b) Kafes
c) Kuyu içi teçhizatı (iner-kalkar köprüler, iticiler, gidaj ve muazlar)
d) İhraç vinci (kumanda, kontrol ve emniyet devreleri)
e) Ocak içi-ocak dışı araba devresi ve yükleme tertibatı (tumba, silolar)
f) Kumanda kontrol ve emniyet devreleri
g) Tesis binaları
Servis (Kafes) Kuyusunun Ekipmanları
a. Şovelman(kule)
b. Skip
c. Kuyu içi teçhizatı
d. İhraç vinci(kumanda, kontrol ve emniyet devreleri)
e. Ocak içi -ocak dışı yükleme ve boşaltma tertibatı (tumba ve silolar)
f. Kumanda kontrol ve emniyet devreleri
g. Tesis binaları
Ayrıca;
İnsetlerde kurulacak olan tulumba ve yüksek basınçlı borular,
Ocak içi sinyalizasyon tertibatı,
Ocak içi ve dışı aydınlatma projesi,
Karo sahası tanzimi, bir maden kuyusunun planlanmasında önemlidir.
İhraç (Skip) Kuyusunun Ekipmanları
Kuyuların çalışmasında nasıl bir sisteme
gidileceği iyi analiz edilmelidir. Bu analiz
yapılırken, konuma uygunluk, emniyet ve
ekonomik faktörler göz önüne alınmalıdır. Bir
maden kuyusunun hangi amaçla
kullanılacağına karar verdikten sonra ihraç
sisteminin nasıl seçileceği önemlidir.
Ayrıca Koepe veya tamburlu sistemlerden hangisinin kullanılması
gerektiğini de belirleyici olan çalışma derinliğidir.
Tamburlu vinçler, tek veya çift tamburlu olmaktadır. Tek tamburlu vinçler,
çift tamburlulara nazaran daha ucuzdur. Fakat tek tamburlu vinçlerde kat
ayarı tam olarak yapılamamaktadır. Halatın uzaması durumunda,
uzamanın koşum tertibatı üzerinden alınması zorunludur. Tamburlu
sistemin bir diğer sakıncası, kuyu derinliği arttıkça tambur ebadının çok
fazla büyümesidir. Tamburlu sistem seçilirken konumun çok iyi
incelenmesi gerekmektedir.
Koepe sisteminin tamburlu sisteme olan üstünlüğü, çok halatlı olması
durumunda halat dönmesi gibi bir zorluğun bulunmamasıdır. Enerji
ekonomisi yönünden büyük bir avantaja sahiptir. Özellikle derin
kuyularda maliyet faktörü yönünden daha avantajlıdır. Koepe ihraç
sistemi, ihraç halatının etrafını yarısından fazla dolaştığı bir ihraç
tamburu, onu tahrik eden bir ihraç motoru ve ihraç halatının iki ucuna
asılan en az iki kafes / skip ve denge halatından ibarettir.
Koepe ihraç sistemi tarafından temin edilen avantajlar çok fazladır.
Sadece dış görünüş bakımından değerlendirilirse, koepe ihraç sisteminde
sağlanan yer tasarrufu ve bunun yatırım maliyetine etkisi fevkalade neticeler
verir. Tambur genişliğinin klasik tiplere nazaran daha az olması, ağırlıklarının
daha hafif olmasını sağlar. Tambur şaft uzunluğu daha kısa ve çapı
küçüktür. Makine aksamı olarak, koepe ihraç sisteminin ağırlık ve maliyeti
klasik tip tamburlara nazaran %50 daha azdır. Elektrik motorunun verimi
%27-40 arasında daha fazladır. Böylece çalışma sırasındaki işletme
masraflarında tasarruf sağlanır. Büyük derinlikler koepe ihraç sistemi lehine
avantajlar sağlar.
Koepe ihraç sisteminde hareket eden kütle ağırlığının hafifliği, ihraç
motorunun kolaylıkla kontrolünü ve her ihraç seferinin kısa zaman içinde
harekete geçebilmesini mümkün kılar. Böylece “sefer sayısı/saat” artar ve
bunun etkisi her saat için ihraç edilen tonajda görülür.
Bu sistemin uygulanması ancak,
1. Halat kayma riskinin olmadığı veya
2. İki halat geriliminden T1 ve T2, küçüğü ile halatı koepe tamburu
üzerinde tutan gerilimin mukayesesinde, ikincisinin ilk iki geriliminden
daha küçük olması halinde meydana gelebilecek kayma riskinin
minimum olması, hallerinde mümkündür. Kayma riskini yaratacak bu
farkı gerektiği kadar küçültmek amacıyla denge halatlarının kullanılması
gereklidir. Derin kuyularda ise bu bir mecburiyettir.
Burada hayati önemi olan 3 durum vardır.
1. Minimum kayma riskinin temininde, genel bir kaide olarak, ihracı yapılacak faydalı
yükün KOEPE sisteminin ağır kanadında asılı toplam yüke oranı %30’u
geçmemektedir. Yani asılı toplam yük 33 ton olduğunda faydalı yük 10 ton’u
aşmamalıdır.
2. Artan ve azalan ivme, halatın çekilmesine tesir ettiğinde, kontrolünün yapılması
esastır. Pratik tatbikatta artan ivme minimumda tutulur. Bu değer hiç bir zaman
1m/sn2 yi aşmaz.
3. En kötü şartlarda ihraç halatlarının yükselen ve alçalan kanatlarındaki çekme kuvveti
oranları sürtünme katsayısı ve temas açısı ile tayin edilmiş değerleri aşmamalıdır.
Bu sistemde hareket; Koepe makarası ile halat arasındaki sürtünmeyle sağlandığına göre
halat kolları arasındaki gerilme farkının oldukça küçük olması gerekir. Eytehvien Kuramı‘ na
göre makara döndüğünde halatın kaymaması için
T1/T2 e koşulunun sağlanması gerekir.
Burada;
T1= yükselen halattaki (dolu taşıyıcı tarafındaki) gerilme, kN
T2= alçalan halattaki ( boş taşıyıcı tarafındaki) gerilme, kN
= halatın sarılma açısı (radyan olarak),
= halatla, halat yuvası arasındaki sürtünme katsayısı‘ dır.
Bu sistemde, halatın kaymaması için belirli bir T2 değerinin sağlanması gereklidir ve bu da
denge halatı kullanılarak sağlanabilir. Derinlik arttıkça halat kütlesi de göreceli olarak arttığı
için T2 büyür ve kayma riski en aza iner. Koepe sistemde, halat ile tahrik tamburu arasındaki
sürtünme faydalı yük tespitinde en önemli unsurdur.
Sürtünme yeterli olmadığı durumlarda, sistem durdurulduktan sonra tambur üzerinde halat
kayması meydana gelerek önemli kazalara neden olabilir.
Koepe sisteminde kullanılan çelik halatların lif özlerinde bulunması önerilen yağ;
Nyrosten N113 tipi bir yağdır ve halatlar bu yağ yardımıyla içten yağlanır. Bu
yağın temel özellikleri aşağıda verilmiştir (Drumet, 2002);
Görünümü = Yapışkan, yeşil renkli katı
Kırılma sıcaklığı = - 30 °C
Akma sıcaklığı = + 90 °C
Tutuşma sıcaklığı = 220 °C
Viskozite = 122 mm2/s
Kullanılma yeri = Koepe ihraç sistemi halatlarında Aşırı nem ve yağış
olması muhtemel bir kayma riskini artırabilir. Bunun için, kuleye bir nem izleme
monitörü yerleştirilir, nem artınca yük hücreleri devreye sokularak yük
ayarlaması yapılır. Yük her seferinde yeniden düzenlenir. (resenkronizasyon
yapılır) (Ramlu, 1996).
Üretim dönemi faaliyetlerinin adımları;
Konsantre üretim birimleri oluşturulması,
Oluşturulan konsantre birimlerinde yüksek kapasiteli üretim yapılması,
Yüksek kapasiteli üretimin gerektirdiği temel altyapının (Kuyu, kat galerileri
ve damar içi hazırlıkların) buna uygun kesitlere büyütülmesi,
Yüksek kapasiteli nakliye birimleri oluşturulması,
Kat galerileri ve damar içi hazırlıklarda mekanizasyon yapılması,
Damarların yapısına (Eğim – Damar kalınlığı) uygun mekanizasyon
modellerinin uygulanmasıdır.
35
8.1 Cevher Nakliyatı
Kazılan cevherin yer altında nakli raylı sistemle olduğu gibi özellikle yüksek
kapasiteli üretim gerçekleştirilen kömür madenlerinde ana yollarda bant
konveyörler önem kazanır.
Cevher naklinin sürekliliğini sağlamak bakımından yer altı bunkerlerinin (silolar)
gerektiği kapasitede bulunması üretimin sürekliliğini sağlar.
İş güvenliği yönünden iki önemli konunun dikkate alınması gerekir.
36
- Lokomotifin çektiği vagonlardan oluşan katar ile
nakliye yapılıyorsa lokomotif sürücüsünün ve
kancacının eğitimi özellikle önemlidir. Lokomotif
sürücüsünün Skid-Kontrol (Kayma Kontrolü)
kursundan mutlaka geçmesi gerekir. Yani kontrolü
kaybedilerek hız aşımı yapan katarı sürücü
soğukkanlılıkla durdurabilmelidir.
Bant naklinde ise bantın aşırı sürtünme ile ısınması sonucu duman çıkarıp
kopma özelliği olmalıdır.
Yangına karşı dayanıklılık testinden geçmesi gerekmektedir. Bu özelliği
akredite kuruluşlarca sertifikalandırılmalıdır.
37
Uygulanan Test (Sürtünme) İstenilen Durum İstenmeyen Durum
8.2 Malzeme Nakliyatı
Malzeme nakliyatı, iş gücü ihtiyacı fazla olduğundan geleneksel olarak
madencilikte kazaların en fazla gözlendiği bir faaliyet alanıdır. Özellikle
son yıllarda monoray sistemleri ve halatlı nakliye sistemleri
geliştirilmiştir. Modern raylı sistemlerin dizaynı kilitli bir sistemle
çalıştığından verimliliği yüksek, emniyetli bir sistemdir. Bununla birlikte
malzeme naklinde lokomotifler yaygın olarak kullanılmaktadır. Nakliye
sistemlerinde boşaltma ve tekrar yükleme yapılan transfer noktalarından
kaçınmak gerekir.
38
39
8.3 İnsan Nakliyatı
İnsan nakliyatı özel vagonlarda yapıldığı gibi bant konveyörler ile de hızayarlanarak ve bir nezaretçi gözetiminde kullanılmaktadır.
Bantla insan nakli yapılacaksa binme ve inme noktaları mutlaka bağımsız şekildeaydınlatılmalıdır. Günümüzde desandrelerde telesiyej sistemleri de etkin taşımaaracıdır.
Maden işletmesi kuyular, desandreler ve ana katlardan oluşan ocak
yapısına uygun bir havalandırma sistemi kurar. Havalandırma sisteminin
önemli parametreleri sürekli olarak izlenir ve elde edilen ölçümler ocak
havalandırma planına kaydedilir.
Yer üstünde uygun bir kuyu hava dönüş kuyusu olarak seçilerek ocak
karakteristik eğrisine uygun bir fan seçimi yapılır. Ancak kurulan
havalandırma sisteminin devre dışı kalması halinde yer altındaki
çalışanları tahliye edebilecek alternatif tedbirlerin alınması gerekir.
40
Modern maden haberleşme, izleme ve kontrol sistemleri yeni maden
dizaynının en önemli bileşenleridir. Uzaktan izleme ve kontrol sistemi ile iş
gücü ihtiyacı azalırken maden yönetimine kaliteli ve sürekli bilgi akışı
sağlanır. Bu sistemle herhangi bir tehlike durumunda çalışanların derhal
tehlikesiz alanlara uzaklaşmaları sağlanır.
Aynı zamanda sürekli izleme ve kontrol sistemi ile ocak havasında patlayıcı
karışımlar oluştuğunda elektrikli ekipmanların şalterleri otomatik olarak
kapatılır.
Yer altı konveyör sistemleri, bunkerler, üfleyici pervaneler ve ocak
tulumbalarında merkezi izleme ve kontrol sistemi ile çalıştırılması önemli
avantajlar sağlar.
41
Maden planlama mühendisleri son yıllarda uzun yıllardır faaliyetleri devam
eden ancak alt yapı tesisleri günümüz koşullarında yetersiz kalan maden
işletmelerine rasyonelleştirmek amacıyla yeniden yapılandırma çalışmaları
yürütmektedirler. Bu çalışma ile dağınık birçok üretim birimlerinin
konsantrasyon prensibiyle yüksek kapasiteli hale getirilerek üretim artışı
sağlanmakta ve iş güvenliği seviyeleri yükseltilmektedir.
Önceki bölümde belirttiğimiz yeni maden kurulumunda gerekli olan tüm
bilgiler yeniden yapılanma çalışmalarında gerekli olacaktır.
42
Çalışan bir madenin yeniden inşası adım adım yaklaşımla gerçekleştirilirse bu
değişimden maksimum fayda ve verimlilik sağlanır. Öncelikle madenin mevcut
yapısı masaya yatırılır. Mevcut rezervler, potansiyel rezervler, yer altı
açıklıkları ile ilgili jeoteknik bilgiler, faylar, piyasaya uygun öncelikli üretilecek
rezervler belirlenir.
Madenle ilgili mevcut kuyu, desandreler ve kat hazırlıklarının yapısı gelecekte
üretilecek rezervlere göre konumu, tesislerin boyutu, yaşı, gelecekteki hizmet
verme durumu ve yer altı suyu geliri gibi durumlar yeniden dizayn prosesinde
kullanılır. Yer altı açıklıklarıyla ilgili geçmiş tüm kayıtlar göz önünde
bulundurulur. Yer üstündeki tüm yapılar kuyu ihraç sistemleri, cevher
zenginleştirme tesisleri ve atık yönetimi yeniden düzenlenir. Yeniden
yapılandırılacak madenin iş gücü yeni düzene göre sayı azaltıcı bir şekilde
norm kadro biçimde programlanır.
43
Bu aşamada madenin yeni bir fizibilite projesi yapılarak, üretim maliyetleri,
üretim hedefi, iş gücü gereksinimi, yatırım miktarı ve süresi ile madenin
ekonomik ömrü gibi soruların yanıtı alınır.
Olumlu fizibilite sonrası yeniden inşa faaliyetleri başlatılır;
o Mevcut kuyuların tamir, bakımı ile derinleştirmesi,
o İhtiyaç duyulan yerlere yeni kuyu ve desandre açılması,
o İhraç tesislerinin daha hızlı ve yüksek kapasite skipler ile donatılarak
kapasite artırımı,
o Yer altı nakliye sistemlerinin rehabilitasyonu gerçekleştirilir.
44
Yeni kurulacak bir maden işletmesinin araziden elde edilen jeolojik ve jeoteknikveriler doğrultusunda hazırlanacak detaylı fizibilite projelerine dayalı yatırımplanlaması yapılmalıdır.
Özellikle 6-10 yıl sürecek hazırlık döneminde açılması planlanan temel alt yapıtesisleri, maden tesis ve teçhizatının yatırımları gerçekleştirilir. Bu yatırımlarkonusunda başlangıçta alınan yanlış ya da eksik kararlar madenin ömrü boyuncageri dönülmez maliyetlere neden olur.
Yatırımlarını eksiksiz gerçekleştiren madenler faaliyetlerini teknolojik gelişmelereuygun gerçekleştirdikleri ölçüde yüksek verimlilikle piyasa rekabet koşulları ilebaş edebilir.
Detaylı fizibiliteye dayalı dizayn edilen derin maden işletmesinde yatırımlarınbuna göre eksiksiz yapılması, madenin çalışma ömrü boyunca yüksek işgüvenliği standartı sağlayacaktır.
Uzun yıllar faaliyetlerini sürdüren eski maden işletmeleri belirli dönemlerdedurumlarını rehabilitasyon projeleriyle güncellemeleri gerekir.
Rehabilitasyon projelerinden ortaya çıkacak yatırım ihtiyaçlarınıngerçekleştirilmesi yenilenen maden işletmelerinin gelecekte de sürdürülebilirliğinisağlayacaktır.
45