Madenköy yeraltı maden işletmesinde yeraltı açıklıklarının tahkimat tasarımı

Abstract

Tahkimat tasarımının amacı, açılacak yeraltı açıklıklarının hizmet süreleri boyunca stabil durumda kalmasını sağlamaktır. Yeraltı açıklıklarının ihtiyacı olan tahkimat sistemi açıklıkların açıldıkları birimler, açıklık boyutları, kullanım süresine göre değişebilir. Tasarım çalışmaları jeoteknik verilerin derlenmesi, incelenmesini ve uygun analiz yöntemlerinin kullanılmasını içermektedir. Çalışmanın amacı, Siirt Madenköy bakır yatağının arakatlı göçertmeli üretim yöntemi ile üretilebilmesi için açılacak açıklıkların ihtiyacı olan tahkimat sistemini belirlemektir. Yeraltındaki koşulların tam olarak öğrenilmesi ve doğru bir şekilde modellenmesi için, sahanın jeolojisinin, su durumunun, malzemelerin özellikleri hakkında ki bilgilerin yeterli ve doğru olması gerekir. Veriler yeraltı koşulları ve kaya davranışları hakkında güvenilir bilgiler verecektir. Siirt, Madenköy bakır madeninde yapılması planlanan arakatlı göçertmeli üretim yönteminde kullanılacak galeriler için analitik ve nümerik yöntem kullanılarak tayin edilen tahkimat tasarımı tezin amacını oluşturmaktadır. Sahanın topografyası, litolojisi, su durumu, jeolojik durumu mevcut çalışmalardan derlenmiştir. Sondaj çalışmaları, sahanın jeoteknik yapısına sahip olunması amacı ile gerçekleştirilmiştir. Bölgede yapılan çalışmalarda, sondajlardan çıkan karotlar incelenmiş birimler ile ilgili ilk gözlemler belirtilmişti. Tahkimat tasarımları kaya malzemesinin deformasyon ve dayanımını tam olarak bilinmesi gerektirir. Jeoteknik veriler, sondaj çalışmaları, laboratuvar deneylerinin sonuçlarının elde edilmesi ile deney sonuçları kaya kütle sınıflama sistemlerinde parametre olarak kullanılmıştır. Q, RMR ve GSI değerleri bu parametrelerin kullanılması ile belirlenmiş, kaya kütle özelliklerinin sonuçları özetlenmiş bir şekilde tez çalışmasına eklenmiştir. Kaya kütle özelliklerinin öğrenilmesinden sonra yeraltı açıklıklarının açılması planlanan birimler belirlenmiştir. Yeraltı açıklıklarının çoğunlukla bazalt, spilit, cevher ve dissimine cevher birimlerinde açılacağı kararlaştırılmıştır. Yeraltında iki galeri türü olacaktır, üretim ve hazırlık galerileri. Hazırlık galerilerinin, 6x6 m boyutlarında, at nalı şeklinde ana imalat galerisi, primer imalat tasarımı yapılacağı kararlaştırılmıştır. Üretim galerileri iki ayrı birimde açılıp, 5x5 m ve 6x6 m boyutlarında, kare şeklinde, ikincil imalat ve kısa süreli imalat galerisi olarak iki farklı galeri hizmet süresine göre analizleri yapılacak ve buna uygun tahkimat sistemi tasarımı gerçekleştirilecektir. Yerinde ve teğetsel gerilmeler her bir birimi için ayrı derinlikte hesaplanmıştır. Teğetsel gerilmeler hesaplanırken yeraltı açıklıklarının derinliğini temel alarak, hidrostatik gerilme koşulları var sayılmıştır. Kaya kütle dayanımı, süreksizliklerin yapısı, sayısı, doğrultusu gibi özelliklerinden ve sağlam malzemenin yapısal özelliklerinden türetilmiştir. Tahkimat sistemlerine ihtiyacın temel nedenlerinden biri olan kaya patlamaları ve akma potansiyeli de yine tez çalışmalarıyla değerlendirilmiştir. Teğetsel gerilme ve sağlam kaya malzemesi gerilmesi olarak tanımlanan kaya patlamaları bize tahkimat tasarımında püskürtme beton varlığının gerekliliği için çalışılacak açıklama ve hesaplamaları verir. PLP biriminde, 900 metreden derin yerlerdeki açıklıklarda, DCU biriminde 600 metreden derin yerlerdeki açıklıklarda ciddi kaya patlamaları meydana gelme olasılığı çalışma faaliyetlerinin önemli çıkarımlarındandır. Kritik akma potansiyeli derinliği, davranışı 20 MPa değerinden daha küçük gerilmelere sahip birimlerde hesaplanmıştır. Akma potansiyeli değerlendirmesi, açıklığın tahkimatsız durma süresinin güvenlik adına önemini ve riskini belirtir. Kaya patlamaları ve akma potansiyeli davranış değerlendirilmesi tablolarda gösterilmiştir. PLP birimi, hafif ve orta akma, DCU birimi, orta ve yüksek akma potansiyeli gösterir.