MADEN PLANLAMASI VE ALTYAPI TESİSLERİNİN İŞ GÜVENLİĞİNDEKİ ÖNEMİ

Transkript

1 MADEN PLANLAMASI VE ALTYAPI TESİSLERİNİN İŞ GÜVENLİĞİNDEKİ ÖNEMİ Dr. Necdet BİÇER TÜRKİYE MADENCİLER DERNEĞİ 2. ULUSLARARASI MADENLERDE İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ KONFERANSI VE SERGİSİ ARALIK 2016

2 İÇİNDEKİLER 1. 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

3 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.

4 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.

5 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

6 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

7 3- REZERVLERE GİRİŞ VE MADENİN ÖN DİZAYNI 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. A B B A

8 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.

9 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.

10 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.

11 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.

12 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.

13 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.

14 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.

15 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.

16 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 $ 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 $ arasında değişim göstermektedir. Diğer yandan yatırım dönemini takiben üretime başlayan bir işletme için idame yatırımlar gerekmektedir. Bu yatırımın miktarı kömür tonu başına $ arasında değişmektedir.

17 Yatırım Bin $/yıl 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: Fiili Yatırım (Bin $/yıl) [1] İşgüvenliği İyileştirme Teçhizatları Yatırım Durumu (Bin $/yıl) [2] Ton Başına 10($/t) idame yatırım durumu (Bin $/yıl) [3] Ton Başına 15($/t) idame yatırım durumu (Bin $/yıl) 4] YILLAR YILLAR Toplam Fiili Yatırım (Bin $/yıl) [1] 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 $/yıl) [3] Ton Başına 15($/t) idame yatırım durumu (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.

18 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.

19 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.

20 KOZLU İNCİRHARMANI HAVALANDIRMA KUYU KAZISI

21 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.

22 İHRAÇ TESİSLERİ VE KARO SAHASI

23 İHRAÇ TESİSLERİ ÇALIŞMA SİSTEMİNİN SEÇİMİ VE ÜNİTELERİ 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. 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

24 İMALAT AŞAMASINDAKİ BİR SEVİS VİNCİ KULESİ

25 POSTA VE MALZEME NAKLİ İÇİN KULLANILAN KUYUBAŞI ARABA DEVRELERİ (KETHEBANT)

26 İhraç (Skip) 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.

27 İhraç (Skip) Kuyu Dizaynı Servis (Kafes) Kuyu Dizaynı

28 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.

29 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.

30 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.

31 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.

32 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/sn 2 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.

33 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 T 1 /T 2 e koşulunun sağlanması gerekir. Burada; T 1 = yükselen halattaki (dolu taşıyıcı tarafındaki) gerilme, kn T 2 = 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 T 2 değerinin sağlanması gereklidir ve bu da denge halatı kullanılarak sağlanabilir. Derinlik arttıkça halat kütlesi de göreceli olarak arttığı için T 2 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.

34 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).

35 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

36 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. - 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. 36

37 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. Uygulanan Test (Sürtünme) İstenilen Durum İstenmeyen Durum 37

38 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 hız ayarlanarak ve bir nezaretçi gözetiminde kullanılmaktadır. Bantla insan nakli yapılacaksa binme ve inme noktaları mutlaka bağımsız şekilde aydınlatılmalıdır. Günümüzde desandrelerde telesiyej sistemleri de etkin taşıma aracıdır. 39

40 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

41 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

42 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

43 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

44 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 o o o Mevcut kuyuların tamir, bakımı ile derinleştirmesi, İhtiyaç duyulan yerlere yeni kuyu ve desandre açılması, İhraç tesislerinin daha hızlı ve yüksek kapasite skipler ile donatılarak kapasite artırımı, Yer altı nakliye sistemlerinin rehabilitasyonu gerçekleştirilir. 44

45 Yeni kurulacak bir maden işletmesinin araziden elde edilen jeolojik ve jeoteknik veriler doğrultusunda hazırlanacak detaylı fizibilite projelerine dayalı yatırım planlaması yapılmalıdır. Özellikle 6-10 yıl sürecek hazırlık döneminde açılması planlanan temel alt yapı tesisleri, maden tesis ve teçhizatının yatırımları gerçekleştirilir. Bu yatırımlar konusunda başlangıçta alınan yanlış ya da eksik kararlar madenin ömrü boyunca geri dönülmez maliyetlere neden olur. Yatırımlarını eksiksiz gerçekleştiren madenler faaliyetlerini teknolojik gelişmelere uygun gerçekleştirdikleri ölçüde yüksek verimlilikle piyasa rekabet koşulları ile baş edebilir. Detaylı fizibiliteye dayalı dizayn edilen derin maden işletmesinde yatırımların buna göre eksiksiz yapılması, madenin çalışma ömrü boyunca yüksek iş güvenliği standartı sağlayacaktır. Uzun yıllar faaliyetlerini sürdüren eski maden işletmeleri belirli dönemlerde durumlarını rehabilitasyon projeleriyle güncellemeleri gerekir. Rehabilitasyon projelerinden ortaya çıkacak yatırım ihtiyaçlarının gerçekleştirilmesi yenilenen maden işletmelerinin gelecekte de sürdürülebilirliğini sağlayacaktır. 45