Yeraltı Kömür Madenlerinde Metan Drenajı Mert DURŞEN İSG Uzman Yardımcısı Maden Mühendisi 1
İÇERİK Metan gazının oluşumu ve özellikleri Grizunun tanımı ve havalandırma ilişkisi Metan drenajı ve yöntemleri Metan drenajının maliyet-ekonomik değerlendirilmesi Dünyada metan drenajı uygulamaları Sonuçlar ve öneriler 2
Bugün kömür; Global temel enerjinin %25 ini Global elektriğin %40 ını Dünyanın çelik ve alüminyum sanayisinin %70 ini karşılamaktadır. Ortak endişe: Gelişmekte olan ülkelerdeki metan patlamalarının sıklığının ve büyüklüğünün kabul edilemez olmasıdır. 3
Doğru madencilik uygulamaları yaygınlaştırılmalıdır. Hiçbir maden risklerden tamamen arınamaz. Metan kazaları riskini azaltmak mümkündür. 4
Türkiye; maden sektöründe yaşanan kazalarda Avrupa da 1.,dünyada 3. sıradadır. 5
Türkiye de 1983 yılından sonra yaşanan grizu patlamaları ve kayıplar Tarih İş kazasının olduğu maden Ölü Sayısı 1983 Zonguldak-Armutçuk Zonguldak-Kozlu 103 10 1990 Amasya-Yeniçeltik Bartın-Amasra 68 5 1992 Zonguldak Kozlu 262 1995 Yozgat Sorgun 40 1996 Çankırı Yapraklı 5 2003 Karaman-Ermenek Bolu- Mengen 10 7 2004 Çorum Bayat Zonguldak- Karadon 3 5 2005 Kütahya- Gediz 18 2006 Balıkesir- Dursunbey 17 2007 Zonguldak- Elvanpazarcık 1 2009 Bursa-Mustafakemalpaşa 19 2010 Bursa-Dursunbey Zonguldak-Karadon Kütahya-Tavşanlı 14 30 2 18 Yılda TOPLAM 619 6
Dünyada 2000 yılından sonra yaşanan bazı büyük grizu patlamaları ve kayıplar Ülke Tarih Kömür Madeni Ölüm Sayısı Çin 2005 Sunjiawan,Haizhou shaft, Fuxin 214 Kazakistan 2006 Lenina, Karaganda 43 Rusya 2007 Ulyanovskaya, Kemerovo 108 Ukrayna 2007 Zasyadko,Donetzk 80 Amerika 2006 Sago, West Virginia 12 Çin 2009 Heilongjiang 108 Amerika 2010 Upper Big Branch mine West Virginia 29 Pakistan 2011 Baluchistan 24 Çin 2012 Xiaojiawan 45 Çin 2012 Gaokeng 14 7
Metan, Kömür içerisinde metan oluşumu kimyasal formülü CH 4 Gaz halinde,kokusuz Özgül ağırlığı 0.55 g/cm 3 Mavi,açık mavi ve beyaz alev 8
Metan oluşumunun açıklanmasında 3 teori ortaya atılmıştır. Termojenik teori Biyojenik teori Abiyojenik teori 9
Kömürün kolloidal yapısı, kendi hacminin 40 misli kadar metan gazını içinde tutmasına imkan verir. Metan, Çatlak, kırık ve gözeneklerde serbest gaz, Çatlaklarda veya gözeneklerde yüzeye tutunmuş Kömür içerisinde çözünmüş halde 10
Grizu patlamaları havada % 4,4-16 arası metan bulunduğunda, en şiddetli patlama ise havada % 9-9,5 civarında metan bulunması halinde meydana gelmektedir. 11
Metan drenaj yöntemleri Üretim Faaliyeti Öncesi Metan Drenajı 12
Metan Drenaj Yöntemleri Üretim Sırasında Metan Drenajı Yatay Sondaj Delikleri ile Drenaj 13
Metan Drenaj Yöntemleri Üretim Sırasında Metan Drenajı Çapraz Sondaj Delikleri ile Drenaj 14
Metan Drenaj Yöntemleri Üretim SırasındaMetan Drenajı Göçükten Metan Drenajı 15
Drenaj yöntemlerinin karşılaştırılması 16
Metan drenajının maliyet-ekonomik değerlendirilmesi NIOSH tarafından gerçekleştirilen araştırma sonucunda; Oda-topuk sisteminde kömür üretimi gerçekleştirilen yeraltı kömür madenlerinde metan drenajının ekonomikliği 19 m 3 /ton Uzun ayak sisteminde kömür üretimi gerçekleştirilen yeraltı kömür madenlerinde metan drenajının ekonomikliği 12 m 3 /ton 17
ABD de metan drenajı ile ilgili maliyetler 18
Avrupa Ekonomik Komisyonunun yaptığı araştırmaya göre 19
Dünyada Metan Drenajı Uygulamaları İngiltere de ilk metan drenajı 1730 tarihinde yapılmıştır. 1950 li yıllarda sistematik metan drenajı uygulaması Almanya da geliştirilmiştir. 1960 lı yıllarda kömür kökenli metan endüstride kullanılmaya başlanmış, sonraları enerji elde edilmesi uygulamaları gerçekleştirilmiştir. 20
Günümüzde dünyada kömür kökenli metanın kazanılması ile ilgili birçok proje yürütülmektedir. A.B.D 39 adet proje Rusya 7 adet proje Polonya 14 adet proje, 7 adet metan drenaj sistemi kurulmuş maden 21
Almanya 47 adet kömür kökenli metan drenajı uygulması Avustralya 15 adet proje Çin 2012 yılının ilk yarısında 5.1 milyar m 3 metan drenaj edilmiş, 1.6 milyar m 3 kullanılmıştır. 22
Sonuçlar ve Öneriler Metanın yol açtığı üretim aksamaları azalır. Havalandırma maliyeti düşer. Hazırlık maliyetleri düşer. Toz oluşumu azalır. Su problemi ortadan kalkar. Çalışanların çalışma koşulları iyileşir. İşletilebilecek rezervi arttırır. Kömür tozu patlamalarında metanın etkisini ortadan kaldırır. 23
Grizu facialarının önlenmesi için alınması gereken önlemler Yer altı kömür ocağı kurallarına uyulmalıdır. Alevsızdırmaz ekipman, antigrizu patlayıcı vb. güvenli ekipman kullanılmalı Ocak havalandırması mutlaka kurallara uygun Her kritik noktada ölçüm cihazları bulunmalı Kontrol sondajları yapılmalı Metan içeriğinin 10 m 3 / ton fazla olduğu kısımlarda metan drenajı projesi zorunlu olmalı 24
Maden proje ve uygulamaları madencilik bilim ve teknolojisine uygun olarak yapılırsa, hem güvenlik hem de ekonomik açıdan nihai çözüm sağlanacaktır. 25
Teşekkürler 26