FBE- Maden Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 25
-
ÖgeSoma kömür havzası kömür damarlarının gaz içeriği, gaz depolama kapasitesi ve gaz akış özelliklerinin araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020)Tüm dünyada giderek artan enerji ihtiyacına cevap verebilecek, yeni enerji kaynaklarına yönelik arayışlar yoğun bir şekilde devam etmektedir. Bu konuda yürütülen araştırmaların öncelikli hedefi, var olan kaynakların daha etkin ve verimli kullanımına imkân veren ve çevrenin korunmasını amaçlayan yeni üretim tekniklerinin geliştirilmesidir. Özellikle, fosil yakıtlar ve petrol kökenli doğal gazın yanısıra kömür kökenli metanın (KKM) da ekonomik olarak üretilebilirliğine yönelik çalışmalar son yıllarda yoğunlaşmıştır. Böylece, madencilik tarihi boyunca yeraltı kömür üretiminde önemli bir sorun olan metan gazının ekonomik olarak değerlendirilmesi söz konusu olmuştur. Metan gazının bu amaçla kullanılması, yeraltı kömür işletmelerinde iş sağlığı ve güvenliğini sağlarken temiz enerji elde edilmesini de mümkün kılmaktadır. KKM üretimi önce yüksek ranklı kömür havzalarında başarıyla gerçekleştirilmiş, son yıllarda düşük ranklı kömür yataklarında da uygulanmaya başlanmıştır. Türkiye; linyit rezervi bakımından önemli bir ülkedir ve linyit yatakları ülkenin dört bir tarafına dağılmış durumdadır. Soma havzası da Türkiye'nin linyit rezervleri bakımından önemli bir havzasıdır. KD-GB uzanımlı Soma Kömür Havzası'nda kömür üretimi uzun yıllardan beri açık işletmelerden sağlanmakta olup, son yıllarda kömür yataklarının derinleşmesi ile birlikte yeraltı madenciliğine geçilmiştir. Havzada gerçekleştirilen yeraltı madencilik faaliyetlerinden, üretilen damarların metan içerdiği bilinmektedir. Bu nedenle, söz konusu havzada bulunan kömür damarlarının gaz içeriği, gaz depolama kapasitesi ve gaz akış özelliklerinin tespit edilmesi ve bunları etkiyen faktörlerin araştırılması, bölgenin KKM potansiyelinin anlaşılması açısından önem arz etmektedir. Bu çalışma, belirtilen amaçlar doğrultusunda, Batı Anadolu'nun önemli graben havzalarından biri olan Soma Kömür Havzası'nın güneyindeki Kınık kömür sahasında gerçekleştirilmiştir. Kınık kömür sahası konumu itibari ile havzanın en derin bölgesidir. Çalışma kapsamında, sahadaki kömür damarlarının KKM potansiyeli araştırılmış, söz konusu potansiyeli etkileyen faktörler incelenmiş ve sondajlardan elde edilen jeolojik veriler kullanılarak bir gaz akış modeli oluşturulmuştur. Deneysel çalışmalarda kullanmak için sahada açılan yerüstü sondajlarından 84 adet karot numune alınmıştır. Söz konusu numunelerin 24'ü üst kömür seviyesi olan kP1 kömür damarına, 60'ı ise alt kömür seviyesi olan kM2 kömür damarına aittir. Sondajlar sırasında, orta kömür seviyesini oluşturan kM3 kömür damarının sahada sınırlı yayılım gösterdiği belirlenmiş, söz konusu kömür damarı çalışma kapsamı dışında bırakılmıştır. Yapılan kimyasal analiz sonuçlarına göre, kP1 kömür damarı linyit B – linyit A rank aralığında iken kM2 kömür damarı linyit B – alt bitümlü A rank aralığındadır. Kanister desorpsiyon test sonucunda, kP1 ve kM2 kömür damarlarının orijinal bazda gaz içerikleri sırasıyla 0,90-2,61 m3/ton ve 0,51-3,86 m3/ton olarak tespit edilmiştir. Kömür damarlarının gaz içerikleri Batı-Doğu ekseninde artış göstermiştir. Gaz bileşim analizleri yüksek ranklı kM2 kömür damarını kapsamakta olup, söz konusu damarın metan konsantrasyonu ortalama %88,72 olarak tespit edilmiştir. kP1 ve kM2 kömür damarlarının havada kuru bazda adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 10,50 – 15,63 m3/t ve 14,35 - 28,25 m3/t aralığında değişim göstermiştir. Düşük basınçta N2 adsorpsiyon sonuçlarına göre kP1 kömür damarının mezogözenek BET yüzey alanı 2,01-23,71 m2/g iken, kM2 kömür damarının 0,55-19,97 m2/g aralığında değişmektedir. Düşük basınçta CO2 adsorpsiyon sonuçlarına göre ise, kP1 ve kM2 kömür damarlarının (D-R) mikrogözenek yüzey alanları sırasıyla 45,64-95,89 m2/g ve 87,03-197,62 m2/g'dır. Sahadaki jeolojik koşullar hariç tutulduğunda, düşük basınçta mikrogözenek boyut analiz sonuçlarına göre kM2 kömür damarının gaz doygunluğunun daha yüksek olması beklenmektedir. Ancak, üst kömür seviyesini oluşturan kP1 kömür damarı gaz doygunluğunun, alt kömür seviyesi olan kM2 kömür damarından daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ortalama kP1 ve kM2 damar gaz doygunlukları ise sırasıyla %12,31 - % 29,61 ile %7,99 - %20,12 arasında değişim göstermiştir. Bu sonucun, derinlik, damar kalınlığı, tektonik yapısı ve örtü kalınlığı gibi çeşitli jeolojik faktörlerin sahada hâkim olmasından kaynaklandığı öngörülmüştür. Kınık kömür sahasında kömür özellikleri ile kP1 kömür damarının gaz içeriği arasında herhangi bir ilişki bulunamamıştır. kM2 kömür damarı için ise kömür özelliklerinin gaz içeriğine etkisi önem arz etmekte olup, söz konusu damarın özellikle kalorifik değer ve sabit karbon miktarının artmasıyla gaz içeriği de artış göstermektedir. Sahadaki damarların adsorpsiyon kapasiteleri ise kömürleşme derecesi ve kömürün özelliklerinden etkilenmektedir. Langmuir hacim sabiti (VL) sabit karbon ve kalorifik değer ile artarken, Langmuir basınç sabiti (PL) ile kömürleşme derecesi ve kömür özellikleri arasında bir ilişki tespit edilememiştir. Dolayısıyla, sahadaki kömür damarlarının gaz adsorbe etme kapasitesinin, sahadaki kömürleşme koşullarına bağlı olmadığı sonucuna ulaşılmıştır. kP1 ve kM2 kömür damarlarının gözenek yüzey alanının gaz adsorpsiyon kapasitesine etkisi incelenmiş ve mikro gözeneklerin damarların adsorpsiyon kapasitesinde önemli bir rol oynadığı belirlenmiştir. Elde edilen düşük gaz içeriği sonuçlarının, gelecekte yapılabilecek olası kömür kökenli metan potansiyelini değerlendirme çalışmalarını etkileyeceği düşünülse bile, kP1 ve kM2 kömür damarlarının karakteristik gaz difüzyon özelliği, gelecekte olası KKM üretim çalışmalarına ışık tutmaktadır. Faylı bölgelerde gaz içeriğinin düşük olması, gazın akışında ve başka bölgelere göç etmesinde önemli bir etken olarak öngörülmektedir. Özellikle, kömür damarlarının üzerindeki örtü tabakasının türü ve sahanın tektoniği gazın akışında önemli parametreler olarak belirlenmiştir. Sahadaki fayların, gaz potansiyelini azaltıcı bir etken olduğu, yerel ya da damarın bünyesindeki gazın azalmasına neden olduğu anlaşılmıştır. Kınık kömür sahası için oluşturulan gaz akış modeline göre; sahadaki gaz dağılımı, kömür özelliklerinin ve çeşitli jeolojik faktörlerin birleşimi sonucunda yüksek oranda değişim göstermektedir. Çalışma kapsamında kömür kökenli metan potansiyeli bakımından her bir damar kendi içinde, kendine özgü gaz dağılım parametrelerine sahiptir. Söz konusu durumun, gelecekteki kömür kökenli metan araştırmalarında dikkate alınması önerilmektedir.
-
ÖgeYeraltı kömür madenciliğinde alçıtaşlarının yangın barajı malzemesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997)Bu çalışmada alçı malzemenin yangın barajı malzemesi olarak kullanılabilmesi için gerekli mekanik özelliklere sahip olup olmadığı baraj yapımı açısından uygulanabilirliği, grizu ve kömür tozu patlamalarına karşı boyutlandırma ilkeleri ve ekonomisi yeraltındaki koşullar gözönüne alınarak araştırılmıştır. Çalışma toplam 7 bölümden oluşmaktadır. 1. Bölümde çalışmanın konusu ve amacı tanıtılmaktadır. 2. Bölüm alçıtaşının oluşumu, üretimi, özellikleri ve madencilikte kullanımı ile ilgili genel bilgilerden oluşmaktadır. 3. Bölümde ocak yangınları, yangınla mücadelede uygulanan yöntemler ve yangın barajlarının özellikleri anlatılmaktadır. Çalışmada sürdürülen deneysel çalışmalar 4. bölümde toplanmıştır. Alçı malzeme ile yangın barajı yapımında, sızdırmaz ve patlamaya dayanıklı bir barajın boyutlandırılabilmesi için kullanılan alçı malzemenin fiziksel özellikleri ve dayanımlarının bilinmesi gerekmektedir. Bu nedenle alçı malzemenin dayanımları üzerinde etkili olan parametreler (su/alçı oranı, kür süresi, sıcaklık, hızlandırıcı katkı kullanımı, deney numunesinin boyutları) dikkate alınarak basınç, çekme, ve eğilme dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçların değerlendirmesi yapılmıştır. Ayrıca deneylerde ulaşılan sonuçların önceki çalışmalarla karşılaştırması yapılmıştır. Yangın barajının boyutlandırma ilkeleri ve patlamaya dayanıklı baraj kalınlığının boyutlandırılması 5. Bölümde açıklanmıştır. Baraj kalınlığının hesaplanmasında alçı malzemenin baraj yerindeki dayanımları ve oluşabilecek patlama basıncı dikkate alınmıştır. Nümerik bir örnek olarak TTK ocaklarında yaygın olarak kullanılan B10 tipindeki bir galeride yapılacak bir alçı barajın kabul edilen koşullar için boyutlandırması yapılmıştır. Patlama basıncına bağlı olarak belirlenen baraj kalınlığının, sızdırmazlık açısından da yeterli olması için barajın stabilitesi arazi yükü ve zeminin taşıma kapasitesine göre irdelenmiştir. Ayrıca değişik kesitteki galeriler için, madencilikte kullanılan baraj kalınlığı bağıntıları ile baraj kalınlıkları hesaplanmış ve birbirleriyle karşılaştırmalar yapılmıştır. 6. Bölümde alçı malzeme ile baraj yapım yöntemleri anlatılmış ve alçı baraj ile farklı malzeme ile yapılan barajların karşılaştırması yapılmıştır. TTK 'da uygulanan barajlarda maliyet etüdleri yapılmış ve alçı için teorik olarak hesaplanan maliyetlerle karşılaştırılmıştır. 7. ve son bölümde ise, çalışmada ulaşılan sonuçlar belirli bir sıra içinde kısaca özetlenmiş ve çalışmanın değerlendirmesi yapılmıştır.
-
ÖgeAçık işletmelerde uygun delme-patlatma şartlarını veren bir modelin geliştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997)Açık işletmelerde optimum delme - patlatma şartlarını veren bir modelin geliştirilmesi hakkında olan bu çalışmada önce araştırmaların yapıldığı şantiyeler ve yapılan performans ölçümleri anlatılmıştır. Bölüm 4' de önce delici makinalar detaylı olarak tanıtılmıştır. Sonra da kayaçların delinebilirliği konusu üzerinde durulmuş ve literatürde bulunan delme hızı bağıntıları darbeli delme ve döner delme için ayrı ayrı verilmiştir. Bölüm 5' de kayaçların mekanik ve fiziksel özelliklerini belirlemek için yapılan deneyler anlatılmış ve sonuçlar özetlenmiştir. Arazide N - tipi Schmidt çekici ile ölçümler alınmış ve laboratuarda tek eksenli basınç ve çekme, darbe dayanım, nokta yük ve sismik hız deneyleri yapılmıştır. Ayrıca, elastik modül ve yoğunluk değerleri ile kuvars miktarı da belirlenmiştir. Bölüm 6' da konili matkap dişiyle yapılan penetrasyon deneyi hakkında daha önce yapılan teorik ve deneysel çalışmalar anlatılmış ve yapılan penetrasyon deneyi yardımıyla döner deliciler için geliştirilen delme hızı modeli sunulmuştur. Bölüm 7' de çok katlı regresyon analizi anlatılmış ve üç tür delicinin herbiri için (yerüstünden darbeli hidrolik, delik dibinden darbeli ve döner delici) geliştirilen regresyon modelleri verilmiştir. Bölüm 8' de patlayıcıların teknik özellikleri, ateşleme eleman ve şekilleri detaylı olarak anlatılmıştır. Ayrıca patlatma teorisi açıklanmış ve kayaçların patlatılabilirliğine ve parça boyutuna etki eden faktörler sıralanmıştır. Bölüm 9' da basamak patlatması üzerinde durulmuştur. Basamak patlatmasında delik düzeni parametrelerinin birbirleri ile olan ilişkileri incelenmiş ve bu konuda literatürde bulunan bağıntılar verilmiştir. Sonra da ülkemizdeki uygulamaların bu bağıntılarla uyumlu olup-olmadığı araştırılmıştır. Bölüm 10' da delme - patlatma konusunda geliştirilen bir bilgisayar programı anlatılmıştır. Delme - patlatmadaki tüm işlemleri içeren program üç ana bölümden oluşmaktadır: Birinci bölümde, yükleyici ve basamak yüksekliği seçimi, delik çapı, delik düzeni, delici makina ve matkap seçimi yapılmaktadır. İkinci bölümde patlayıcı seçimi, yıllık patlayıcı miktarı ve ateşleme sistemi belirlenmektedir. Üçüncü bölümde ise delme-patlatma maliyet hesabı yapılmaktadır.
-
ÖgeTBM makinelerinde kayaç özellikleri ve makro süreksizliklerin kazı performansına etkilerinin araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014)Kadıköy-Kartal Metro Projesi'nin Kozyatağı ile Kadıköy arasındaki güzergah kesiminde çift tüp şeklinde hat tünelleri, istasyon ve makas yapıları bulunmaktadır. Projedeki istasyon ve makas tünellerinin değişken kesitlerde olmaları nedeniyle konvansiyonel kazı yöntemi olan Yeni Avusturya Tünelcilik Yöntemi (NATM) ile açılmıştır. Toplam 12.3 km uzunluğundaki hat tünelleri ise hem açık biçim hem de kapalı-basınçlı biçimde çalışabilen özelliklere sahip TBM'ler ile açılmıştır. Bu çalışmada araştırma iki ana konu üzerinde yürütülmüştür. Bunlardan ilki; Kadıköy-Kartal Metrosu örneğinde, TBM kullanılarak yapılan tünel açma çalışmalarında kaydedilen kazı parametreleri ile yine güzergahın bu bölümünde açılmış sondajlardan elde edilen kaya dayanım parametreleri arasındaki istatistiksel ilişkilerin araştırılması üzerinedir. Çalışmada, kayanın jeomekanik parametreleri ile kazı performansı arasında bir, iki ve üç değişkenli regresyon analizleri yapılmış, ve istatistiksel açıdan anlamlı ilişkiler elde edilmiştir. Bulunan ilişkiler yardımıyla benzer kaya koşulları içerisindeki TBM kazılarında jeomekanik büyüklükler kullanılarak kazı performansı önceden belli bir yaklaşıklıkla belirlenebilecektir. Çalışmada ele alınan diğer konu yine aynı projedeki TBM ile yapılan tünel kazıları sırasında meydana gelen göçüklerin kazı performansına olan etkileri üzerine olmuştur. Bu tünellerin kazısında, fay ve volkanik sokulumlar gibi zayıf zonların geçilmesi sırasında toplam 11 göçük meydana gelmiş bu göçükler kazı ilerlemesinin toplam 93 gün, 4 saat süreyle duraksamasına sebep olmuştur. Bu tür zayıflık zonlarının kazısı sırasında TBM kazı parametrelerinin göçük zonuna yaklaşılırken belirgin bir dalgalanma gösterdiği tesbit edilmiş, göçük zonunda ise düşük ya da yüksek değerlerde olmak üzere anormal değerlere ulaştığı görülmüştür. Sonuç olarak, çalışmada TBM kazı parametrelerinin izlenmesi ve yorumlanmasıyla göçük olaylarının önceden tahmin edilebilmesi konusunda faydalı sonuçlar elde edilmiştir.
-
ÖgeEskişehir - Beylikahır toryum cevherinin değerlendirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1983)Türkiye de Eskişehir - Beylikahır bölgesinde bulunan ve dün yadaki 'büyük rezervli -toryum yataklarından t)iri olarak kabul edilen bu cevher yatağının toryum bakımından değerlendirilmesine ışık tutmak ama cıyla bu çalışma yapılmıştır. Cevher yatağının ortalama toryum tenörü $ 0.2 olup düşük te- nörlü bir cevher olarak tanımlanmakta ise de bu cevher yatağı rezervi nin büyüklüğü, içerisinde bulunan Kadir Toprak Elementleri, Barit ve îluo- rit bakımından da ayrı bir önem taşımaktadır. Yatağın özellikleri göz önünde bulundurularak MTA Enstitüsü tarafından açılan yarmalardan % 0.6Ş Toryum tenörlü yaklaşık 1000 kg lık temsili bir numune alınmış ve de neysel çalışmalar bu numune üzerinde yürütülmüştür. Bu araştırmada öncelikle cevheri tanamak için mineralojik in celeme, ağır ortam ayırması manyetik ayırma ve ağır ortam + manyetik a- yırma* deneyleri yapılmış olup cevher hakkında gerekli bilgiler elde e- dildikten sonra bu bilgilerin ışığı altında cevheri zenginleştirme ça lışmaları yapılmıştır. Ayrıca bu çalışmalara sürat kazandırması açısın dan toryum için pratik ve güvenilir bir analiz yöntemi geliştirilmiştir. ün zenginleştirme çalışmalarında cevherin ve cevher içerisin de saptanan minerallerin özellikleri göz önünde bulundurularak sırasıyla boyut küçültme, sarsıntılı masa ile zenginleştirme, flotasyon ile zen ginleştirme, karıştırarak ve aktararak dağıtma ve boyuta göre sınıflan- IV dırma ile zenginleştirme deneyleri yapılmıştır. Toryum mineralinin cevher içerisinde çok ince tanecikler halin de dağılmış olması ve kil mineralleri ile Dirlikte kolaylıkla ince tane ye geçebilmesi dolayisıylaf dağıtma ve boyuta göre sınıflandırma deney leri sonunda iyi netice alınmış ve c/o 1.2 Toryum tenörlü, bir ön konsant re % 73.1 verimle elde edilmiştir. Bu ön konsantre sülfürik asit, nitrik asit, ve hidroklorik asit ile ayrı ayrı çözündürme işlemine tabi tutulmuş olup, çözündürme süresi, asit miktarı, sıcaklık ve pülp yoğunluğunun toryum çözünme verimine etki leri incelenmiştir. Her üç asitle de, gerekli miktar ve süre tesbit edi lerek $ 99 *. yakıa bir toryum çöfcünme verimi elde edilmiştir. Çözündürme işlemlerinde karşılaşılan en enteresan olay; ön konsantre içinde bulunan fluoritin çözünmesiyl^ açığa çıkan fluorür iyoan çözelti içindeki toryum iyonuyla birleşerek Toryum Tetra Florür( ThF ) halinde toryumu çökeltmektedir. Böylece toryum çözünme verimi f» 30 ci varına düşmektedir. Bu olay çözündürme süresini ayarlamakla bertaraf e- dilmiştir. Ayrıca orijinal toryum cevher numunesi de aynı asitlerle ve ay nı koşullarda çözündürme işlemine tabi tutulmuş olup, elde edilen sonuç lar, ön konsantreden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu çalışma sonunda: - fo 1.2 Tb. tenörlü, $ 73.1 verimle bir ön konsantre elde edilmiştir. - Çözündürme işlemleri sırasında toryumun çökelme nedenleri saptanmış ve süre ayarlamasıyla giderilerek fo 99 luk bir toryum çözünme verimi sağ lanmıştır. - Toryum ön konsantresini çözündürme işlemlerinde kullanılan asit mik tarında, orijinal cevhere göre $> 30-40 oranında bir avantaj elde edil miştir.
- 1 (current)
- 2
- 3
- 4
- 5