Oluşnmu. Çok sayıdaki eski hipotezi iki ana grupta toplamak mümkündür. A Kömürün yapısında bulunan gazın olayın meydana gelişinde ana etken olduğunu

Benzer belgeler
İşletmesinde Toz Problemi TKİ. OAL. TKİ Maden Müh.

GİRİŞ. Faylar ve Kıvrımlar. Volkanlar

A-Kaya Birimlerinin Malzeme ve Kütle Özellikleri B-Patlayıcı Maddenin Cinsi, Özellikleri ve Dağılımı C-Patlatma Geometrisi

ANÎ DEGAJMAN OLAYLARININ AÇIKLANMASI VE ZONGULDAK HAVZASINDA GÖRÜLEN SON OLAYLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ

Olgun Esen a, *, Gündüz Ökten a, **, Abdullah Fişne a, ***

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

ÇEVRE GEOTEKNİĞİ DERSİ

Yeraltı Kömür Madenlerinde Metan Drenajı. Mert DURŞEN İSG Uzman Yardımcısı Maden Mühendisi 1

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 4

Deprem bir doğa olayıdır. Deprem Bilimi ise bilinen ve bilinmeyen parametreleriyle, karmaşık ve karışık teoriler konseptidir

SOMA EYNEZ KAZASI İLE İLGİLİ YAPILMASI GEREKENLER

MADEN VE TÜNEL KAZILARINDA MEKANİZASYON

REZA SHIRZAD REZAEI 1

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

2. Basınç ve Akışkanların Statiği

ZONGULDAK HAVZASI KÖMÜR DAMARLARININ ANİ GAZ VE KÖMÜR PÜSKÜRMESİ OLAYLARINA EĞİLİMLERİ AÇISINDAN İNCELENMESİ

Fiziksel bir olayı incelemek için çeşitli yöntemler kullanılır. Bunlar; 1. Ampirik Bağıntılar 2. Boyut Analizi, Benzerlik Teorisi 3.

MADEN ARAMALARINDA DES VE IP YÖNTEMLERİ TANITIM DES UYGULAMA EĞİTİM VERİ İŞLEM VE SERTİFİKA PROGRAMI

Su seviyesi = ha Qin Kum dolu sütun Su seviyesi = h Qout

YENİLME KRİTERİ TEORİK GÖRGÜL (AMPİRİK)

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

Yapısal Jeoloji. 2. Bölüm: Gevrek deformasyon ve faylanma

DEPREMLER - 2 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir?

ÇÖZÜMLER ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) İnşaat Mühendisliği Bölümü Uygulama VII

HİDROJEOLOJİ. Yeraltında suyun bulunuşu Akifer özellikleri_gözenekli ortam. 4.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

Galeri Tahkimatlarının (Demir Bağlar) Boyutlandırılması İçin Pratik Yol

KAYMALI YATAKLAR I: Eksenel Yataklar

YER. Uzaklık. Kütle(A) X Kütle (B) Uzaklık 2. Çekim kuvveti= Yaşar EREN-2007

Kırılma Hipotezleri. Makine Elemanları. Eşdeğer Gerilme ve Hasar (Kırılma ve Akma) Hipotezleri

LİMİT DENGE ANALİZİ (Deterministik Yaklaşım)

Zemin Gerilmeleri. Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme),

DOĞRULTU ATIMLI FAYLAR KIRIKLAR VE FAYLAR. Yaşar ar EREN-2003

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İÇİN

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

ÖZHENDEKCİ BASINÇ ÇUBUKLARI

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ

Surface Processes and Landforms (12.163/12.463) Fall K. Whipple

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

TOPRAK SUYU. Toprak Bilgisi Dersi. Prof. Dr. Günay Erpul

KONU: Beton Baraj Tasarım İlkeleri, Örnek Çalışmalar SUNUM YAPAN: Altuğ Akman, ESPROJE Müh.Müş.Ltd.Şti

PERKOLASYON İNFİLTRASYON YÜZEYSEL VE YÜZETALTI AKIŞ GEÇİRGENLİK

FİZİKSEL JEOLOJİ-I DERS NOTLARI

Kırıklar, Eklemler, Damarlar

Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir.

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

BÖLÜM 2 JEOLOJİK YAPILAR

SONUÇLAR : Deneylerde ansal birim uzama varlığı nedeni. e = s/e 2. -f-s/e, (1.0-exp (Ei/v) t) formülünün kullanılması daha uygun gözükebilir.

GEMİ DİRENCİ ve SEVKİ

S-1 Yatay bir düzlem üzerinde bulunan küp şeklindeki bir cismin yatay düzleme yaptığı basıncı arttırmak için aşağıdakilerden hangileri yapılmalıdır?

BATMIŞ YÜZEYLERE GELEN HİDROSTATİK KUVVETLER

KİNEZYOLOJİ ÖĞR.GÖR. CİHAN CİCİK

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

YAPILARDA HASAR. V.Bölüm BETONARME YAPILARDA. Prefabrik Yapılar-I Ögr. Grv. Mustafa KAVAL AKÜ.Afyon MYO.Đnşaat Prog.

KAYMALI YATAKLAR-II RADYAL YATAKLAR

TEBLİĞLER VE YAZABLARININ LİSTESİ

KAYMALI YATAKLAR. Kaymalı Yataklar. Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Erzurum Teknik Üniversitesi. Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

7.3 ELASTĐK ZEMĐNE OTURAN PLAKLARIN DAVRANIŞI (BTÜ DE YAPILAN DENEYLER) BTÜ de Yapılan Deneyler

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ II FİNAL SINAVI Numara: Adı Soyadı: SORULAR-CEVAPLAR

Hava Hattı İletkenlerine Gelen Ek Yükler

DİK KOORDİNAT SİSTEMİ VE

İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ KÜLLİYESİ TURKISH WATER FOUNDATION CLIMATE CHANGE FACULTY. Aralık (December) 2016 İstanbul - Türkiye.

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Bir Yeraltı Taş Kömürü Madeninde Göçük ve Taş-Kavlak Düşmelerinden Kaynaklanan Kazaların Kök Nedenlerinin Bulunması

DENEY 3. MADDENİN ÜÇ HALİ: NİTEL VE NİCEL GÖZLEMLER Sıcaklık ilişkileri

HİDROSTATİK. PDF created with FinePrint pdffactory trial version

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

EK-2 BERGAMA OVACIK ALTIN İŞLETMESİ TÜBİTAK RAPORU ELEŞTİRİSİ NE İLİŞKİN GÖRÜŞLER

Potansiyel. Alan Verileri İle. Hammadde Arama. Endüstriyel. Makale

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

KAYA KÜTLESİ SINIFLAMALARI

DOĞU KARADENĠZ BÖLGESĠNDE HEYELAN

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ-II

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

HİDROJEOLOJİ. Akifer Özellikleri Kuyulara Yeraltısuyu Akışı. 7.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

2. Zonguldak Kömürlerinin Briketlenmesi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Araştırma Fonu Projesi, , Proje Yöneticisi, 1996.

İSTİNAT DUVARLARI YRD.DOÇ.DR. SAADET BERİLGEN

34. Dörtgen plak örnek çözümleri

AYRIŞMA (KAYA VE TOPRAK KAVRAMI)

ÖZGEÇMİŞ Doç. Dr. OLGAY YARALI

en.wikipedia.org Prof.Dr. Atike NAZİK, Çukurova Üniversitesi

2. REGRESYON ANALİZİNİN TEMEL KAVRAMLARI Tanım

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

INM 308 Zemin Mekaniği

ZONGULDAK HAVZASINDAN ALİNAN BAZI KÖMÜR TOZU NUMUNELERİNİN PATLAMA KOŞULLARININ ETÜDÜ. Senai SALTOĞLU (x)

TOPOĞRAFYA Yüksekliklerin Ölçülmesi Nivelman Yöntemleri

FRENLER SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-II DERS NOTU

3. GEMİ DİRENCİ, GEMİ DİRENCİNİN BİLEŞENLERİ, SINIR TABAKA

Yapısal Jeoloji: Tektonik

KAMP STAJI HAZIRLIK NOTU (SP)

Transkript:

Ani Gaz ve Kayaç Püskürmelerinin Oluşnmu GÜndÜZ ÖKTEN Orhan KURAL Maden Vük. Müh. İ.T.Ü. Maden Fak. Maden İşletmesi ve Makinaları Kürsüsü Maden Yük. Müh. Î.T.Ü.M.M.F. Maden Bölümü Asist. Ani Gaz ve Kayaç Püskürmeleri son zumanlarda Zonguldak Kömür Havzasında ölümle sonuçlanan kazalarda önemli rol oynamaktadır. Sadece E.K.İ. Karadon Bölgesine bağlı Ka radon, Gelik, Kilimli bölümlerinde 16.11.1969-14,4.1974 tarihleri arasında meyda na gelen ani gaz ve kayaç püskürmeleri sonucu 14 kişi vefat etmiştir. Bu makalede ani püskürme olaylarının nedenini belirten eski ve yeni hipotezler a- çıkkmacaktır. 1 Ani Gaz ve Kayaç Püskürmeleri: Ani gaz ve kayaç püskürmesi, kayaç içinde bulunan gaz basıncı sonucu arının bü basınca dayanamayarak parcalanmsı ve büyük ölçüde gazla birlikte çalışma sahasını doldurmasıdır. Almancada «Plötzliche Ausbrüche von G este in und Gas», Fransızcada «Degament Instantanes», İngilizcede «Rock Burst» olarak isimlendirilir. Metan (CH*j gazı gibi, karbondioksit (CO B ) gazıda ani püskürme olaylarının nedeni olmaktadır. 2 Ani Gaz ve Kayaç Püskürmelerinin Teorisi: 2.1 Eski Hipotezler: Çeşitli kömür ve tuz havzalarında izlenen ani püskürme olayları tamamiyle ortak özellikler göstermezler. Aynı havzanın değişik bölümlerinde dahi birçok farklar olabilir. Bugün bütün havzalardaki püskürmelerin daima belirli etkenlerin karşımı sonucu oluştuğu saptanmıştır. Eski hipotezlerin teorik kısımlarını bir tarafa bırakılarak gözlemle ilgili kısımlarından yararlanılmıştır. Çok sayıdaki eski hipotezi iki ana grupta toplamak mümkündür. A Kömürün yapısında bulunan gazın olayın meydana gelişinde ana etken olduğunu savunan hipotezler. B Arazi basıncının ani püskürmelerin o- luşunda en etkin rolü oynadığını savunan hipotezler. En eski hipotez, ani püskürme olaylarının oluşumlarını kömürün yapısındaki gaza bağlayandır. Quentin (1952) yaptığı araştırmalarda, gazın damar içinde kömür tozu ile birlikte bulunduğunu ve kazı neticesi bu bölüme yaklaşıldığında arının parçalandığını ileri sürmektedir. Daha sonra, Poborski (1957) Yüksek basınçlı ortamda bulunan gazın daha düşük basınçlı zonlara doğru hareket ettiğini ve zayıf bir zon bulunca bu zonu parçalayarak olayı meydana getirdiğini belirtmiştir. Bykov (1958) ise tamamen ayrı bir noktadan hareket etmektedir. Bykov'a göre kömür bünyesinde bulunan çatlaklar olayın başlıca nedenidir. Bütün çatlakların içinde belirli bir basınç altında bulunan gaz vardır. Bu gaz ile kömürün içinde adsorbe halde bulunan gaz denge durumundadır. Çatlaklar içinde bulunan gaz açığa çıkınca denge bozulmakta, ani püskürme olayı meydana gelmektedir. Byko/ arazi basıncı etkisini, yalnız çok şiddetli püskürmelerde tali olarak kabul etmektedir. Jarlier 1931 yılında ortaya atttğı hipotezinde arazi basınçlarını esas almaktadır. Jarlier'e göre arazi darbesi sonucu oluşan impuls olayın meydana gelmesinde esas 14. MADENCİLİK

etkendir. Teorisini ani püskürmelerin genellikle ateşlemeler sonucunda oluştuğunu ileri sürerek kuvvetlendirmektedir. Josse (1957 ani gaz ve kayac püskürmelerinin nedenini arazi darbeleri ile bağdaştırmaktadır. Elastik tavandaki darbeler olayı meydana getirmektedir. Gaz var ise olay püskürme şeklinde; yok ise arazi darbeleri şeklindedir. Speckeler (1932), İgnatieff (1954) v.b. birçok araştırıcı olayı tek ton iz ma ya bağlamaktadır. 2.2 Yeni Teoriler : Modern teoriler çok sayıdaki havzalarda laboratuvarlarda ve yerinde yapılan deney ve gözlemlere dayanmaktadır. Son 20 yıl içinde Kaya M e kan iğ indeki gelişmeler, ani püskürmelerle ilgili çalışmalara IŞIK tutmuştur. Ani püskürmelerin oluşumunu incelemek amacı ile yapılan çalışmalar Sovyetler Birliğinde en üst yüzeye ulaşmıştır. Bu çalışmalar çeşitli araştırma metodlannın ve matematiksel verilerin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Araştırmalar 1952 yılında Skotschinski'nin kurduğu, senelerdir Chodot'un idare ettiği «Kömür Ocaklarındaki Ani Püskürmelerle Mücadele Merkez Komisyonu» tarafından yürütülmektedir. Başlıca araştırma metodları şunlardır: A Ani püskürmeler ile Mgili istatistiklerin ve jeolojik verilerin değerlendirilmesi; B Ani püskürmeler ile ilgili sismoakustik kabulle r ve elde edilen osll log ramların değerlendirilmesi; modeller üzerin C Laboratuvarlarda de yapılan araştırmalar; D Anî püskürme tehlikesi olan ocak larda araştırmalar sonucu ortaya konu lan ampirik ve analitik metodlar; E Ani püskürmeye eğilimli kömür damarlarının mekanik özelliklerinin araşt.- rılması; F Kömür damarının gaz geçirgenliğinin, gözenekliliğinin, çatlaklılığmın, toplam gaz muhtevasının ve metan absorbs i- yonunun araştırılması; G Kömürün parçalanması gaz çıkış hızının belirlenmesi. 2.3 Teorilerin Kritiği: esnasında Teorİlerdekî eksiklik ve hatalar, değerlendirmelerin ve gözlemlerin bir veya birkaç maden sahasına özgü olmasından ileri gelmektedir. Ayrıca teorilerin büyük bir kısmı makroskopik gözlemlere dayanmaktadır. Gazı esas alan teorilerin şüphesiz gerçek payı büyüktür. Gaz aynı zamanda e- nerji taşıyıcısı olmaktadır. Bykov ve Poborsklnin teorilerindeki ortak eksiklik kayaç basıncı rolünün ya tam olarak tahmin edilememesi veya bunun göz önüne alınmamasıdır. Jarilier ve Josse'nin görüşleri ise daha başka nedenlerden dolayı genelleştirilememektedir. Gerçi ani ga z ve kayaç püskürmeleri büyük çoğunlukla arazi darbelerinin olduğu kısımlarda görülürsede; bazı kömür havzalarında arazi darbelerine rastlanmadığı halde, çok sayıda ani püskürme olayı saptanmıştır. 2.4 Olayın Meydana Gelişi: Olayın meydana gelmesi şartlar gerçekleşmelidir: için aşağıdaki A Kömür damarında yeterli gaz konsantrasyonuna sahip bir zon bulunmalıdır; B Kayaç basıncı yardımıyla gaz ve kömür arasındaki bağlantı kalkmalıdır; C Kömür içindeki gaz yeterli bir hızla çıkmalı, büyük bir gaz basıncı meydana gelmelidir; D Meydana gelen yüksek basınçlı zonur\ yeterli büyüklükteki bir yüzeyden (kazı arını) yeterli uzaklıkta olması lâzımdır. Bu uzaklık aza!ırica kayaç basıncı ve gaz basıncının yardımıyla kömürün di- CtLT: XV Sayı: 3 15

renci yenilmekte ve olay meydana gelmektedir. {Şekil 1) Olayın meydana ge lişini göstermektedir. E Kömürün Mekanik Özelliği: Kayaç basıncı altında gaz geçirgenliği ve parçalanma derecesine bağlı olarak gaz ç-~ kış hızı artmaktadır. 2.5 Bir Ayağın Arınındaki Denge Durumu : Bir ayağın annında kömür iki yük altında bulunur. Yüklerin dengesinin bozulması sonucu ani püskürme oluşur. 2.5.1 Mekanik Basınç Yükü : Mekanik Basınç Yükünün, yani kayaç ba- 16 MADENCİLİK

sinemin dikey bileşeni P (x) eğrisinde görüldüğü gib i değişir. (Şekil 2 a) 2.5.2 Çatlaklardakİ Serbest Gazın Basıncı : kil 2 b) Bu kapsüllerdeki iç basınç değişimlerini, ayak arınından uzaklığa bağlı olarak göstermektedir. Eğrilerin incelenmesi sonucu ayak arınında bir ek basıncın varlığı anlaşılmaktadır. Kapsüller dike yve yatay olarak yerleştirilmiş fakat eld e edilen değerler arasında bir fark bulunamamıştır. Bu ölçüler bize ayak arını Serbest gaz basıncı p(x)'in değeri tam o- larak ölçü lemem iştir. Anna yerleştirilen ölçü kapsülleri (BOM ölçü kapsülleri «Bureau of Mines») sayesinde p(x) eğrisinin seyri iyi bi r şekilde elde edilebilir. (Şeönünde basınç dağılımının hidrostatik olduğunu gösterir. J. Günder serbest ayak orınındaki kömürün iki yük altında bulunduğunu öne sürmüştür. Kömür arınma etkiyen yükler (Şekil 3) de gösterilmiştir. Burada: Serbest arına doğru olan yük analitik ola- CİLT : XV Sayı: 3 17

P(x) : Arazi basıncı (Düşey Yük) A 2fP(x) - W -. > 0 ise, arın rijitdx tir. Bu durum «İstinat Durumu» isimlendirilir. olarak B 2fP(x) - W dx < 0 ise, görüldüğü C SckiL 3 ) Elemanların de-n & e. burumutw tfaf»/-//* Semti. (J: (*ur»refit J&"" ) rak W olarak ifade edilir. Bu yük arıdx m parçalamaya çalışır. marın kalınlığı mi; W: Damar açıklığı, üretim yapılan da : Gaz basıncı değişidx 2îP(x) : Arını tutmaya çalışan, parçalanmaya engel olan kuvvet f : Damar ile yan taş arasındaki sürtünme katsayısı gibi arını parçalamaya çalışan kuvvet arım tutmaya çalışan kuvvetten daha büyüktür. Arının tutucu etkisi kaybolur. Bir uzunayağın arına etki eden kuvvetler incelenmiştir. Ani püskürmenin oluşmasini önlemek için ne yapabiliriz. P(x) düşey yükünün değiştirilmesi mümkün değildir, f kuvvetler* tavan ve taban taşları ile kömür damarı arasındaki sürtünme kuvvetleridir. Kuvvetlerin yükseltilmesi elimizde değildir. Arında dengesizlik yaratan /dx gaz basıncının yükselmesidir. Alınacak tedbirlerle gaz basıncı yükselmesinin önlenmesine çalışmak tek çıkar yoldur. 1 Plötzlicbe Ausbrache von Gestein and Gas id Bergbau DURCHROV G ECKARTD. GİMM W THOMA K. WOLF H 2 E.K.t. Karadon Bölgesi (19S9-1970 -1971-1972 -1973-1974) ölüm tâ kaza dosyalan 3 Ani Degajman olaylarının açıklanması ve havzada görülen son SALTOGLU S olayların değerlendirilmesi 18 MADENCİLİK