ELİ Soma Bölgesi Yeraltı Ocaklarından Uygulanan Üretim Yöntemi, Sorunları ve Mekanizasyon İmkanları

MADENCİLİK Aralık 1986 December Cilt Volume X XV Sayı No 4 ELİ Soma Bölgesi Yeraltı Ocaklarında Uygulanan Üretim Yöntemi, Sorunları ve Mekanizasyon İmkanları The Production Method Adapted in Underground Pits of ELl-Soma Region and Possibilities of Mechanisation Mehmet DOKTAN* Yavuz S. İNCİ** ÖZET Bu tebliğde ELİ Soma Bölgesi yeraltı ocaklarının bugünkü üretim yöntemi ve karşı laşılan zorluklar irdelenmiş ve gelecek projelerde uygulanabilir bir mekanizasyon siste mi önerilmiştir. Tahkimat kapasitesinin tesbiti için yeni bir kuramsal yaklaşımda bulunulmuş ve OTYY'ler tesbit edilmiştir. Tahkimat tipi ve üretim yöntemi belirlenerek getirilecek üstünlükler ortaya konmuştur. ABSTRACT In this paper, the production method currently employed in ELl-Soma district underground workings and difficulties encountered have been elaborated and a mechanisation system that can be applied to future projects have been suggested. A new theoretical approach to determine the required load bearing capacity of supports have been developed and MSLD's were determined. Type of support and production methods have been defined and advantages of proposed system has been highlighted. * Dr .Müh. Etüd-Tesis Şb. ELİMiies. Soma Mad-Müh. Ocak Müh. ELİ Soma Bl. Soma 5 1. GİRİŞ Ülkemizde hidrolik, güneş ve nükleer enerji gibi alternatif enerji olanakları bolca olmasına rağmen, kömür bugün olduğu gibi yakın geleceğinde ilk ak la gelen enerji kaynağı olmaya devam edecektir. Enerji üretiminde istenilen seviyeye ulaşabilmek, linyit yataklarımızın rasyonel olarak planlanıp, projelendirilerek optimum düzeyde üretiminin ya pılmasıyla mümkündür. TKİ Kurumu Genel Müdürlüğü'ne bağlı ELİ Mü essesesi, yeraltı ve açık ocak madencilik yöntemle riyle bu doğrultudaki faaliyetlerini sürdürmektedir. TKİ bünyesindeki sahalardaki toplam rezervin yak laşık %5'i (309.185.000 ton) ELİ ruhsat sahaları içerisinde olduğu halde 1985 yılı itibarı ile toplam linyit üretiminde % 17'lik (5.165.000 ton) bir pay sahibi olmuştur (23). EL! Müessesesi ruhsat sahalarındaki toplam re zervin yaklaşık % 75'i yeraltı işletmeciliğine elve rişlidir. (Dekanaj/kömür oranı 1/10'dan büyük olan sahalar). Ancak, günümüzde, Müessese üretimi nin yalnızca % 19-20'si yeraltından sağlanmaktadır (Çizelge 1). Açık ocakla üretime elverişli rezervle rin yürürlükteki projeler çerçevesinde önümüzdeki 20 yıl içerisinde tüketileceği gözönüne alınırsa, yeraltı işletmeciliğine verilmesi gereken önem orta ya çıkmaktadır. Bir başka deyişle, yeraltı üretimi nin önümüzdeki 20 yıl içerisinde en az 5 kat arttı rılması gerekmektedir. Ancak bu miktar üretimin halen uygulanmakta olan üretim sistemi ile gerçek leştirilmesi mümkün görülmemektedir. Çizelge 1 - E L İ Müessesesi Yeraltı Tuvönan Üretimi Tuvönan Üretim (Ton) Yıl Toplam Üretim % 'si Ayak Randımanı ton/yev. 1982 877.805 36.1 4.6 1983 938.600 29.0 4.4 1984 1.017.180 26.3 5.1 1985 1.178.390 19.4 5.8 1986* 679.459 20.6 5.4 * İlk 7 ayın sonu 6 Bu yazıda; Soma havzası yeraltı ocaklarında halen uygulanmakta olan üretim yöntemi irdelen miş, uygulamada karşılaşılan zorluklar ortaya konmuş ve üretim kayıplarını en aza indirmek, randımanı yükselterek, maliyeti azaltmak ve em niyetli bir çalışma ortamı sağlamak amacıyla böl ge şartlarına uygun, gelecekteki projelerde uygu lanabilecek bir üretim yöntemi saptanmaya çalışıl mıştır. 2. HAVZANIN GENEL JEOLOJİSİ, STRATİGRAFİSİ VE YAYGIN KAYAÇLARIN JEOTEKNİK ÖZELLİKLERİ Havzanın sedimanlarını karasal neojen ile kuarterner oluşuklar teşkil etmektedir. Temelde paleo zoik grovak ve mesozoik kireçtaşı bulunmaktadır. Bu seriler üzerinde diskordan olarak yayılım göste ren pliosen ve miosen yaşlı neojen kömürlü serileri oturmaktadır. Temelin üzerinde ana damar KM1-2'nin tabanı nı oluşturan 20-60 m. kalınlıkta, tam oluşmamış kumtaşı, silttaşı, çamurtaşı ve killerden oluşan M1 formasyonu (taban kili) mevcuttur. Özellikle açık ocaklarda heyelan yapan bu formasyonun suda bozunabilirlik (slaking index) plastik ve likit sınır, nokta yük dayanım, tek yönlü basma dayanım ve makaslama dayanım gibi jeoteknik testler yapıla rak karakteri ortaya çıkarılmıştır (9,10). Malzeme nin, nemden ve sudan kolayca etkilenebilir olduğu, maksimum makaslama dayanım değerlerinin kohezyon, c = 0—0.9 kg/cm2 sürtünme açısı 0= 1437° olduğu bulunmuştur. Mekanik özellikleri bu derece zayıf olan bu formasyonda ana hazırlıkların oluşturulması ve tutulması zor ve masraflı olaca ğından tüm ocak hazırlıkları tavantaşında yapıl maktadır. Taban killeri üzerinde yeralan KM1-2 ana linyit damarı kalınlığı 1-30 m. arasında değişmektedir (Şekil 1). Kömürün ortalama tek yönlü basma da yanımı 233 kg/cm2 civarında olup genellikle ayak aynasında delme ve patlatma ile gevşetilmeye ihti yaç göstermektedir. Linyit damarının alt ısıl değeri 30004500 Kcal/kg. civarında olup, üstteki 1-2 m' lik kömür oldukça kalitelidir. Kömürün ortalama rutubeti % 20-35, külü % 18-40 ve kükürdü ise % 1 dolaylarında olup, iç yanmaya müsaittir. Ana damar üzerinde 90-130 m. kalınlığında gri marnlar yeralmaktadır. Bu formasyonlar üzerinde Bölgede damar, 15-30°'lik bir yatımla KuzeyGüney doğrultusunda uzanmaktadır. Tektonizma etkileri pek görülmemekle birlikte etkilediği bö lümlerde kömür yatımı aynı kaldığı halde dalımlar değişebilmektedir. Faylanma orojenez ile ilgili veya subsidans fayları olduğu için genelde doğru atımlı ve Kuzey-Güney doğrultusundadır. Atımlar yer yer 30 m'yi geçmektedir. Ancak faylar arası bloklar 1000-1500m.uzunlukta olabilmekte, (Işık lar ve Eynez sahalarında) böylece tam mekanize uzun ayak teşkilini mümkün kılmaktadır. 3. GÜNÜMÜZDE UYGULANAN İŞLETME YÖNTEMİ VE BAZI İSTATİSTİKLER ELİ Müessesesi, Soma Bölgesinde Merkez, Ey nez ve Darkale olmak üzere üç ayrı bölümde yeral tı işletmeciliği yapılmaktadır. Bu bölümlerin yıllık tuvönan üretim kapasiteleri (1986 programı) sırasiyle 575.000, 310.000 ve 310.000 ton'dur. Şekil 1. Genel Stratigrafi. yapılan jeoteknik testler tekyönlü basma dayanı mın 770 kg/cm2 civarında olduğunu göstermiştir. Marn tabakaları üzerinde ise 50-70 m. kalınlığında, basma dayanımı 850 kg/cm2 olan kireçtaşları gö rülmektedir (Şekil 1). Kalker horizonu üzerinde zaman zaman işletile bilir kalınlığı 2-5 m'yi geçmeyen orta linyit damarı KM3 yeralmaktadır. KM3 damarı üzerinde ise mikalı, kum-kil horizonu, marn, tüf ve tüfitlerden oluşan pliosen serisi bulunmaktadır. Ana damar KM1-2'nin yukarıda açıklanan jeo teknik özellikleri nedeniyle, yeraltı büyük hazırlık ları tavan taşında (marn) yapılmaktadır. Üretilecek panoya, uygun kotlardan sürülen meyilli yada düz galerilerle ulaşılmaktadır. Damardan 40-50 m. uzakta doğrultu boyunca tavan taşında ana nakli ye galerisi sürülür. Buradan pano, damara dik irti bat rekuplarıyla kesilerek damar-tavan taşı konta ğında ana kat lağımı oluşturulur. Kömür-tavan kontağından baş yukarılar çıkılarak panolar oluş- Şekil 2. üretim Yöntemi. 7 Şekil 3. üretim Yöntemi. turulur. Çıkılan baş yukarılardan 5'er metrelik ka lınlıkla yatay dilimler hazırlanarak tava (...truncated)