ÖNSÖZ. Kitabın basımda emeği geçen D.E.Ü. Mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi çalışanlarına teşekkürlerimizi sunarız. ÇelikTATAR HalilKÖSE SabitGÜRGEN

Transkript

1

2 I ÖNSÖZ Maden işletmelerinin birincil amacı, teknolojik gelişmelerden yararlanarak emniyetli ve ekonomik bir üretim gerçekleştirmektir. Bu çalışmalardan biri de madenlerde su atımıdır. Madencilikte su atımı, maden üretimine verilen önem kadar üzerinde durulması gereken bir konudur. İşletme açısından ikincil bir işlem olarak algılanmasına rağmen, aksatılması durumunda bazen giderilmesi olanaksız zararlara neden olabilir. Su atım kapasitesi yüksek olan bir işletmenin, herhangi bir nedenle su atım tesisi çalışamaz duruma gelirse, işletmenin uğrayacağı zararı tahmin etmek çok zor değil. Maden işletmelerinin ekonomisine mutlak bir etkisi olup, bazı hallerde madenin kapatılmasına kadar varan durumlar söz konusu olabilmektedir. Maden İşletme Projesi hazırlamadan önce, maden ocağının oluşturulacağı bölgenin detaylı hidrojeolojik etüdü yapılmalıdır. Bu etüd sonucuna göre en uygun su atım projesinin yapılması gerekir. Su atım tesisinin gerek teknolojik açıdan, gerekse ekonomik açıdan işletmeye uygunluğu, üretimin sürekliliğini ve maliyetini etkileyecektir. Bu kitap öğrencilere ders notu aracı olarak hazırlanmıştır. İlk kısımlarında su ve suyun doğadaki konumu ile ilgili bilgi özetlenmiştir. Daha sonra açık ocak ve yeraltı ocaklarında su atımı ile ilgili bilgiler verilmiştir. Son kısımlarında su atımında kullanılan pompalar anlatılmıştır. Kitabın en sonunda ise örnek uygulamalar ve çözümlerine yer verilmiştir. Kitabın öğrencilerimize ve madencilik sektöründe yaratıcı ve özverili çalışan meslektaşlarımıza yararlı olacağını ümit ediyoruz. Konu ile ilgili gelebilecek eleştiri ve düzeltmeler için şimdiden teşekkür ediyoruz. Kitabın basımda emeği geçen D.E.Ü. Mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi çalışanlarına teşekkürlerimizi sunarız. Nisan 2013 ÇelikTATAR HalilKÖSE SabitGÜRGEN

3 II ÇELİK TATAR IN ÖZGEÇMİŞİ 1958 yılında Gaziantep de doğdu. Aynı İl de Kurtuluş İlkokulu, Gazi Ortaokulu ve Gaziantep Lisesini bitirdi. Lisans eğitimini okumayı hak kazandığı İstanbul Teknik Üniversitesi, Maden Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü nde yaptı. Fakülteyi Şubat 1983 te bitirerek "Maden Mühendisi" unvanını aldı yılında Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu, Orta Anadolu Linyitleri Müessesesi nde ocak mühendisi olarak göreve başladı. Şubat 1990 a kadar aynı işletmede nakliyat, galeri açma, üretim pnömatik dolgu, basınçlı hava ve makina ikmal işlerinde, çeşitli kademelerde görev yaptı. Bu arada Ekim-1986 da Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü nde Yüksek Lisans eğitimine başladı. Eğitimini Mart-1989 da bitirerek "Maden Yüksek Mühendisi" unvanını aldı. Şubat 1990 da Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu ndan naklen, Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü ne atandı. Doktora eğitimini Maden İşletme anabilim dalında yaparak, Ekim-1996 da Doktor unvanını aldı yılları arasında Fakülte kurulu üyeliği ve Bölüm Başkan yardımcısı olarak görev yaptı. Halen DEÜ Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Maden Mekanizasyonu ve Teknolojisi Anabilim Dalı nda Yard. Doç. olarak görev yapmaktadır. Yazarın maden makineleri ve mekanizasyon ile ilgili yurt içinde ve yurt dışında çeşitli kitap, tebliğ ve makaleleri vardır. Çelik TATAR evli ve Baran ile Dilan adında iki çocuk babasıdır.

4 III HALİL KÖSE NİN ÖZGEÇMİŞİ 1949 yılında Sivas ın Şarkışla ilçesinde doğdu. İlk ve Orta öğrenimini Şarkışla da, Lise öğrenimini Sivas da tamamladı. Aynı yıl resmi burslu öğrenci olarak Maden Mühendisliği öğrenimini yapmak için Avusturya ya gitti. Avusturya nın Leoben kentinde bulunan Montan Üniversitesi nden 1975 yılında "Maden Yüksek Mühendisi" olarak mezun oldu yılında Berlin Teknik Üniversitesi Maden Fakültesinde doktora öğrenimine başladı. "Akışkan Kayaçlarda Açılan Kuyuların Tahkimatlarının Boyutlandırılması" konulu doktora tezini 1977 yılında tamamladı. Doktora öğreniminden sonra aynı fakültede önce "Kuyu Emniyet Topuklarında Yer Alan Kömür Damarlarının Kazanılması Sırasında Kuyu Tahkimatında Oluşan Gerilmeler ve Deformasyonlar" daha sonra "Ruhr Havzasındaki Tektonik Gerilmelerin Hesaplanması ve İşletme Planlamasında Kullanılması" konularında araştırmalar yaptı. Araştırmaları sırasında fakültede iki yarıyıl "Yeraltı Boşluklarının Tasarımı ve Boyutlandırılması" adlı dersi verdi yıllında Türkiye ye dönerek ETİBANK Bursa Uludağ Wolfran Madeni Tesis Müdürlüğü nde proje mühendisi olarak çalışmaya başladı yılının Ege Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü nde göreve başladı yılında "Yardımcı Doçent", 1984 yılında "Doçent", 1990 yılında "Profesör" oldu. Çeşitli dönemler Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesinde dekanlık, Maden Mühendisliği Bölümünde Bölüm Başkanlığı ve Maden İşletme Anabilim dalında Anabilim Dalı Başkanlığı yaptı.. Halen Dokuz Eylül Üniversitesi Rektör Yardımcısı olarak görev yapmaktadır Yazarın madencilikle ilgili yurt içinde ve yurt dışında yayınlanmış çeşitli kitap, tebliğ ve makaleleri vardır.

5 IV SABİT GÜRGEN İN ÖZGEÇMİŞİ 1947 yılında Ödemiş te doğdu. İlk ve Orta Öğrenimini Ödemiş te tamamladı yılında İ.T.Ü. Maden Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü Maden İşletme Anabilim Dalından Maden Yüksek Mühendisi olarak mezun oldu. Nisan 1971 e kadar Bolu Kamil Bilgihan Maden Kömürü İşletmesinde, Aralık 1971 e kadar Etibank Ergani Bakır İşletmesi İzabe Servisinde, Kasım Aralık 1972 de Etibank Halıköy Maden İşletmesinde çalıştı. Nisan Ekim 1973 de askerlik görevini yaptı. Ekim Aralık 1976 da Etibank Halıköy Maden İşletmesinde çalıştı. Aralık 1976 da şimdiki adıyla D.E.Ü. Mühendislik Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümüne Asistan olarak girdi. Nisan 1986 da Maden İşletme Anabilim Dalında Doktorasını tamamladı. Ocak 1988 de aynı dalda Yardımcı Doçent kadrosuna atandı.1999 yılında "Doçent", 2006 yılında "Profesör" oldu. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü Maden Mekanizasyonu ve Teknolojisi Anabilim Dalı nda Anabilim Dalı Başkanlığı yaptı. Halen Maden Mekanizasyonu ve Teknolojisi Anabilim Dalı nda görev yapmaktadır. Yazarın madencilikle ilgili yurt içinde ve yurt dışında yayınlanmış çeşitli kitap, tebliğ ve makaleleri vardır. Sabit GÜRGEN evli ve iki çocuk babasıdır.

6 V İÇİNDEKİLER Sayfa No : 1. GİRİŞ 1 2. SU KAYNAKLARI VE SUYUN DOĞADA DOLAŞIMI Yağış Buharlaşma Akış Sızma 8 3. DOĞADAKİ SULARIN SINIFLANDIRILMASI Atmosfer Suyu Yerüstü Suyu Yeraltı Suyu AKİFER VE ÇEŞİTLERİ Serbest Akifer Basınçlı Akifer Sızdıran Akifer YERALTI SULARININ HAREKETİ Hidrolik eğim Gözeneklilik (Porozite) Geçirimlilik (Permeabilite) İletkenlik (Transmisibilite) Depolama Katsayısı YERALTI SU SEVİYESİ (YSS) VE DEĞİŞİMİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER Doğal Faktörler Yağış Yüzeysel Akış Buharlaşma-Terleme 18

7 VI Atmosfer Basıncı Denizdeki Gel-Git Olayı Deprem Yapay Faktörler KUYU HİDROLİĞİ Dengeli Rejimde Kuyu Hidroliği Serbest Akiferde Açılan Kuyularda Dengeli Rejim Basınçlı Akiferde Açılan Kuyularda Dengeli Rejim Dengeli Rejimde Etki Yarıçapı Dengeli Rejimde Kuyu Girişimi Dengesiz Rejimde Kuyu Hidroliği MADENLERDE SU Sulu Çalışmada Suyun Etkisi Su Atım Sorununun Analizi Su Atım Sorununa Matematiksel Yaklaşım AÇIK MADEN İŞLETMELERİNDE SU ATIMI Drenaj Kanalları Drenaj Havuzları Drenaj Galerileri Drenaj Kuyuları Emme Filtreli Drenaj Kuyuları Filtreli Derin Drenaj Kuyuları Yatay Deliklerle Yapılan Drenaj Destekleyici Drenajlar Şevlerin Drenajı Yüzey Drenajı Düşey Drenaj Delikleri Drenaj Galerileri 38

8 VII Yatay Drenaj Galerileri (Drenler) Toplayıcı Drenajlar Drenaj Yerine Geçici Stabilizasyon Yapılması KAPALI İŞLETMELERDE SU ATIMI Topuk Bırakma Dolgulu Yöntemle Çalışma Yeraltı Sondajları Sementasyon Setler Barajlar Kil Barajları Ahşap Barajlar Beton Barajlar Su Kapıları Su Atım Yöntemleri Drenaj Tünelleri Yapmak Suyu Asansörle Yukarı Çekmek Kuyu Nakliye Yöntemiyle Su Atımı Sifon Yöntemiyle Su Atımı Su Koçu Verim ve Pratik Değerler Pompalarla Su Atımı Pompalarla Su Atım Kombinasyonları Su Toplama Havuzları Tulumba Daireleri POMPALAR Santrifüj Pompalar Santrifüj Pompa Elemanları 60

9 VIII Çark Difüzör Salyangoz Salmastra Aşındırma Çemberi Miller, Yataklar ve Bilezikler Karakteristik Eğrileri Çok Kademeli Pompalar Eksenel (Pervaneli) Pompalar Pistonlu Pompalar Rotatif Pompalar Dişli Pompalar Paletli Pompalar Vidalı Pompalar Derin Kuyu Pompaları Dalgıç Pompalar Dalgıç Pompa Bağlantı Şekilleri Kızak Bağlantı (Otomatik Bağlantı) Düşey Askı Bağlantı Yatay Askı Bağlantı Düşey Hortum Bağlantı Mamut Pompalar Pompaların Karşılaştırılması Pompa Seçimi Pompa Debisi Manometrik Yükseklik Hesabı Özgül Hız Efektif Güç ve Motor Gücü 83

10 IX Mil Çapı Pompaların Birlikte Çalışmaları Aynı Karakteristikteki İki veya Daha Fazla Pompanın Paralel Çalışması Ayrı Karakteristikteki İki Pompanın Paralel Çalışması Pistonlu Pompa İle Santrifüj Pompanın Paralel Çalışması Pompaların Seri Bağlanmaları Pompaların İşletme Sorunları Yol Verme İlk Emme Hava Kaçakları Kavitasyonlu Çalışma Sistem Hatalarında Doğan Arızalar Titreşim Pompa Bakımı Madenlerde Kullanılacak Pompalarda Bulunması Gereken Özellikler SU ATIMI İLGİLİ ÖRNEK UYGULAMALAR KAYNAKLAR 125